(57)【要約】【課題】  簡易な構造により地震が発生したときに損傷しにくい構造物基礎を提供しようとする。【解決手段】  従来の構造物を支持する構造物基礎に替わって、地盤の上に打設されるコンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれる基礎杭と、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材を備え、前記支持機構の前記上フランジが前記中空空間の天井部に固定され、前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定された、ものとした。【選択図】    図１
2019163607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎であって、
地盤の上に打設されるコンクリート層と、
前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、
下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、
上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、
上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、
を備え、
前記基礎部材下面が前記コンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接し、
前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定され、
前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、
地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、
ことを特徴とする構造物基礎。
【請求項２】
前記フィラープレートが前記杭頭の上面に上から当接する下面を形成する板状部と該板状部の外周に繋がり前記杭頭の外壁に外周から当接する内周面を形成する環状部とを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の構造物基礎。
【請求項３】
前記基礎杭の前記杭頂が中空形状であって、
前記フィラープレートが下部に前記杭頭の中空形状の内壁に内周から当接する外周面を形成する突起部を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の構造物基礎。
【請求項４】
前記フィラープレートが前記杭頭にネジ結合される、
ことを特徴とする請求項３に記載の構造物基礎。
【請求項５】
前記基礎部材が前記支持機構の前記上フランジが固定され前記中空空間の天井部を形成する基礎構造フランジと上部を該基礎構造フランジの周囲に繋げ前記中空空間の内壁を形成する板状部材である内壁板状部材とを有する、
ことを特徴とする請求項４に記載の構造物基礎。
【請求項６】
前記基礎部材が前記基礎構造フランジと前記内壁板状部材とを型枠として施工された鉄筋コンクリート構造物を持つ、
ことを特徴とする請求項５に記載の構造物基礎。
【請求項７】
前記基礎部材が前記支持機構を搬入出できるマンホールを設けられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の構造物基礎。
【請求項８】
前記支持機構は、複数の板状部材が上下方向に積層され上下方向に延びる柱状の中空部を設けられる積層部材と該積層部材を上下方向に挟む上下一対のフランジである上フランジと下フランジと該中空部に位置し上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の構造物基礎。
【請求項９】
地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎であって、
地盤の上に打設されるコンクリート層と、
前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、
下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、
上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、
上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定される複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、
を備え、
前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造に固定され、
前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、
地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、
ことを特徴とする構造物基礎。
【請求項１０】
地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎であって、
地盤の上に打設されるコンクリート層と、
前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、
下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、
上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、
上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、
を備え、
前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定され、
前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、
地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、
ことを特徴とする構造物基礎。
【請求項１１】
地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎であって、
地盤に打設されるコンクリート層と、
前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、
下部を前記杭頭に固定され上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、
上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、
上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、
を備え、
前記基礎部材下面が前記コンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接し、
前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定され、
前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、
地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、
ことを特徴とする構造物基礎。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤に設けられ構造物を支持する構造物基礎に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物基礎が地盤に設けられ、構造物を支持する。
構造物が複数の柱と複数の梁とスラブとで構成される。
例えば、構造物基礎は、コンクリート層と複数の基礎杭と基礎構造とで構成される。
基礎杭がコンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれる。
基礎構造は、複数の基礎部材と複数の梁部材とで構成される。
上から見て、複数の基礎部材が碁盤の目状に散らばる様に配置される。
梁部材が基礎部材を繋ぐ。
基礎部材が基礎杭の杭頭に固定される。
地震が発生すると、基礎杭が構造物に作用した加速度による水平力を基礎構造を介して支持する。
【０００３】
近年の地震により、設計時に予定しなかった水平変位が生ずる可能性があることは分かってきた。
大きな水平変位があると、水平力により基礎杭に過大な曲げモーメントと剪断力が生じ、基礎杭と基礎構造の結合部が予想外の損傷をうける可能性がある。
そこで、近年、基礎杭と基礎部材の結合方法を見直して、基礎杭と基礎部材の結合部の損傷を避けようとする工夫が試されている。
一方、構造物に大きな転倒モーメントが作用すると、基礎構造の一部の基礎部材が浮き上げようとするロッキングが発生する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構造により地震が発生したときに損傷しにくい構造物基礎を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎を、地盤の上に打設されるコンクリート層と、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、を備え、前記基礎部材下面が前記コンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接し、前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定され、前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、ものとした。
【０００６】
上記本発明の構成により、コンクリート層が、地盤の上に打設される。基礎杭が、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である。フィラープレートが、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材である。支持機構が、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する。基礎構造が、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する。前記基礎部材下面が前記コンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接する。
前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定される。
前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定される。
地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する。
その結果、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、基礎部材が基礎部材下面をコンクリート層の上面に当接して水平方向に相対移動して、構造物のロッキング現象を抑制し、構造物を安定して支持できる。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎を、地盤の上に打設されたコンクリート層と、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定される複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、を備え、前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造に固定され、前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、ものとした。
【０００８】
上記本発明の構成により、コンクリート層が、地盤の上に打設される。基礎杭が、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭であるフィラープレートが、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材である。支持機構が、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する。基礎構造が、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定される複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する。前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造に固定され、前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定される。地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する。
その結果、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、構造物を安定して支持できる。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎を、地盤の上に打設されるコンクリート層と、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、を備え、前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定され、前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、ものとした。
【００１０】
上記本発明の構成により、コンクリート層が、地盤の上に打設される。基礎杭が、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である。フィラープレートが、下部を前記杭頭に嵌合して上部を上方に向ける構造部材である。支持機構が、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する。基礎構造が、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する。前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定される。前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定される。地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する。
その結果、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、構造物を安定して支持できる。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎を、地盤に打設されるコンクリート層と、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である基礎杭と、下部を前記杭頭に固定され上部を上方に向ける構造部材であるフィラープレートと、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する支持機構と、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成す複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する基礎構造と、を備え、前記基礎部材下面が前記コンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接し、前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定され、前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定され、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になった、ものとした。
【００１２】
上記本発明の構成により、コンクリート層が、地盤に打設される。基礎杭が、前記コンクリート層を貫通して地盤に打ち込まれ頭部である杭頭を前記コンクリート層の上面から露出する杭である。フィラープレートが、下部を前記杭頭に固定され上部を上方に向ける構造部材である。支持機構が、上下一対のフランジである上フランジと下フランジと上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する。基礎構造が、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物の柱の下部に固定され下部に下方に向いた開口を持ち前記杭頭と前記フィラープレートと前記支持機構とを内包する中空空間と該開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面とを形成する複数の基礎部材と水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ複数の梁部材とを有する。前記基礎部材下面が前記コンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接する。前記支持機構の前記上フランジが前記基礎構造の前記中空空間の天井部に固定される。前記支持機構の前記下フランジが前記フィラープレートの上部に固定される。地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する。
その結果、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、基礎部材が基礎部材下面をコンクリート層の上面に当接して水平方向に相対移動して、構造物のロッキング現象を抑制し、構造物を安定して支持できる。
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係る構造物基礎を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１４】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記フィラープレートが前記杭頭の上面に上から当接する下面を形成する板状部と該板状部の外周に繋がり前記杭頭の外壁に外周から当接する内周面を形成する環状部とを有する。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記フィラープレートが板状部と環状部とを有する。前記杭頭の上面に上から当接する下面を形成する板状部と該板状部の外周に繋がり前記杭頭の外壁に外周から当接する内周面を形成する環状部とを有する
その結果、杭頭とフィラープレートとの間に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減される。
【００１５】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記基礎杭の前記杭頂が中空形状であって、前記フィラープレートが下部に前記杭頭の中空形状の内壁に内周から当接する外周面を形成する突起部を有する。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記杭の前記杭塔が中空形状である。前記フィラープレートが下部に前記杭頭の中空形状の内壁に内周から当接する外周面を形成する突起部を有する。
その結果、杭頭とフィラープレートとの間に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減される。
【００１６】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記フィラープレートが前記杭頭にネジ結合される。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記フィラープレートが前記杭頭にネジ結合される。
その結果、ねじ結合部に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減される。
【００１７】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記基礎部材が前記支持機構の前記上フランジが固定され前記中空空間の天井部を形成する基礎構造フランジと上部を該基礎構造フランジの周囲に繋げ前記中空空間の内壁を形成する板状部材である内壁板状部材とを有する、
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記基礎部材が基礎構造フランジと内壁板状部材とを有する。基礎構造フランジが、前記支持機構の前記上フランジが固定され前記中空空間の天井部を形成する。内壁板状部材が、上部を該基礎構造フランジの周囲に固定され前記中空空間の内壁を形成する板状部材である。
その結果、基礎部材と中空空間とが一体化する。
【００１８】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記基礎構部材が前記基礎構造フランジと前記内壁板状部材とを型枠として施工された鉄筋コンクリート構造物である。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記基礎部材が前記基礎構造フランジと前記内壁板状部材とを型枠として施工された鉄筋コンクリート構造物である。
その結果、簡易な手順で基礎構造を製作できる。
【００１９】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記基礎部材が前記支持機構を搬入出できるマンホールを設けられる、
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記基礎部材が前記支持機構を搬入出できるマンホールを設けられる、
その結果、構造物基礎のメンテナンスを容易にできる。
【００２０】
また、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、前記支持機構は、複数の板状部材が上下方向に積層され上下方向に延びる柱状の中空部を設けられる積層部材と該積層部材を上下方向に挟む上下一対のフランジである上フランジと下フランジと該中空部に位置し上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定されるプラグとを有する。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記支持機構は、積層部材と上下一対のフランジである上フランジと下フランジとプラグとを有する。積層部材が、複数の板状部材が上下方向に積層され上下方向に延びる柱状の中空部を設けられる。上下一対のフランジである上フランジと下フランジとが、該積層部材を上下方向に挟む。
プラグが、該中空部に位置し上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定される。
その結果、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、複数の積層部材が互いに水平方向にずれてプラグが形状を安定に保ったまま剪断変形できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明に係る構造物基礎は、その構成により、以下の効果を有する。
基礎杭が地盤の上に打設されたコンクリート層を貫通し、コンクリート層の上面から露出する杭頭にフィラープレートが嵌合し、下フランジが前記フィラープレートの上部に固定れ、上下一対のフランジにプラグの上下を固定され、基礎構造の上フランジが柱の下部に固定される基礎構造に固定され、基礎構造の下方に向いた開口をもつ中空空間が前記フィラープレートと前記支持構造を内包し、開口の周囲の基礎部材下面がコンクリート層の上面を水平方向に相対移動自在に当接し、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、基礎部材が基礎部材下面をコンクリート層の上面に当接して水平方向に相対移動して、構造物のロッキング現象を抑制し、構造物を安定して支持できる。
基礎杭が地盤の上に打設されたコンクリート層を貫通し、コンクリート層の上面から露出する杭頭にフィラープレートが嵌合し、下フランジが前記フィラープレートの上部に固定れ、上下一対のフランジにプラグの上下を固定され、基礎構造の上フランジが柱の下部に固定される基礎構造に固定され、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、構造物を安定して支持できる。
基礎杭が地盤の上に打設されたコンクリート層を貫通し、コンクリート層の上面から露出する杭頭にフィラープレートが嵌合し、下フランジが前記フィラープレートの上部に固定れ、上下一対のフランジにプラグの上下を固定され、基礎構造の上フランジが柱の下部に固定される基礎構造に固定され、基礎構造の下方に向いた開口をもつ中空空間が前記フィラープレートと前記支持構造を内包し、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、構造物を安定して支持できる。
基礎杭が地盤の上に打設されたコンクリート層を貫通し、コンクリート層の上面から露出する杭頭にフィラープレートが固定し、下フランジが前記フィラープレートの上部に固定れ、上下一対のフランジにプラグの上下を固定され、基礎構造の上フランジが柱の下部に固定される基礎構造に固定され、基礎構造の下方に向いた開口をもつ中空空間が前記フィラープレートと前記支持構造を内包し、開口の周囲の基礎部材下面がコンクリート層の上面を水平方向に相対移動自在に当接し、地震が発生したとき発生する水平力により前記基礎杭が損傷する前に前記プラグが水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減され、またプラグが剪断変形し基礎杭が損傷するを抑制し、基礎部材が基礎部材下面をコンクリート層の上面に当接して水平方向に相対移動して、構造物のロッキング現象を抑制し、構造物を安定して支持できる。
また、前記杭頭の上面に当接する板状部の外周に繋がる環状部が前記杭頭の外壁に当接する様にしたので、杭頭とフィラープレートとの間に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減される。
また、突起部が杭頭の中空形状の内壁に当接する様にしたので、杭頭とフィラープレートとの間に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減される。
また、前記フィラープレートが前記杭頭にネジ結合される様にしたので、ねじ結合部に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、前記基礎杭の前記杭頭に作用するモーメント力が軽減される。
また、支持部材の上フランジが固定される前記基礎構造フランジが中空空間の天井部を形成し、前記内壁板状部材が前記中空空間の内壁を形成する様にしたので、基礎構造と中空空間とが一体化する。
また、前記基礎部材が前記基礎構造フランジと前記内壁板状部材とを型枠として施工された鉄筋コンクリート構造物としたので、簡易な手順で基礎構造を製作できる。
また、マンホールにより前記支持機構を搬入出できる様にしたので、構造物基礎のメンテナンスを容易にできる。
また、上下一対のフランジが上下方向に積層され上下方向に延びる柱状の中空部を設けられる複数の積層部材を上下方向に挟み、プラグが中空部に位置して上部と下部とを上下一対の該フランジに各々に固定される様にしたので、
地震が発生し構造物と地盤が水平方向に相対移動したとき、複数の積層部材が互いに水平方向にずれてプラグが形状を安定に保ったまま剪断変形できる。
その結果、簡易な構造により地震が発生したときに損傷しにくい構造物基礎を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る構造物基礎の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る構造物基礎のフィラープレートの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る構造物基礎の基礎構造その１、２の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る構造物基礎の基礎構造その３の断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る構造物基礎の基礎構造その４の断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る構造物基礎の基礎杭の概念図である。
【図７】本発明の実施形態に係る構造物基礎の基礎杭とフィラープレートの関係図である。
【図８】本発明の実施形態に係る構造物基礎の支持機構その１の概念図である。
【図９】本発明の実施形態に係る構造物基礎の支持機構その２の概念図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る構造物基礎の作用図その１である。
【図１１】本発明の実施形態に係る構造物基礎の作用図その２である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、地盤に設けられ柱を有する構造物を支持する構造物基礎である。
図１には、本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎の概念図を示す。
構造物１０は、複数の柱１１と複数の梁（図示せず）とで構成されてももよい。
構造物１０は、複数の柱１１と複数の梁と複数のスラブ床（図示せず）とで構成されてももよい。
柱１１は、下部を後述する基礎構造５００の上部に固定される。
例えば、柱１１の鉄筋は基礎構造５００の上部の鉄筋に繋がる。
梁は、隣り合った柱１１を繋ぐ。
【００２５】
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と基礎杭２００とフィラープレート３００と支持機構４００と基礎構造５００とで構成される。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と複数の基礎杭２００と複数のフィラープレート３００と複数の支持機構４００と複数の基礎構造５００とで構成されてもよい。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００とＮ個の基礎杭２００とＮ個のフィラープレート３００とＮ個の支持機構４００とＮ個の基礎構造５００とで構成されてもよい。この場合、１本の基礎杭２００が１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎構造５００を支持する。
【００２６】
コンクリート層１００は、地盤５の上に打設される。
例えば、コンクリート層１００は、地盤５の上に打設されるいわゆる「捨てコン」の層である。
例えば、コンクリート層１００は、地盤の上に打設される鉄筋コンクリートの層である。
例えば、コンクリート層１００は、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の厚みをもつ。
コンクリート層１００の上面を、コンクリート層上面Ｓと呼称する。
コンクリート層上面Ｓは水平面を形成する。
【００２７】
基礎杭２００は、コンクリート層１００を貫通して地盤５に打ち込まれ、頭部である杭頭２１０をコンクリート層１００の上面から露出する杭である。
基礎杭２００の杭本体２２０が、コンクリート層１００を貫通して地盤５に打ち込まれる。
杭本体２２０の外壁は円柱形状であってもよい。
杭本体２２０の外壁は多角形の形状であってもよい。
図では、杭本体２２０の外壁が円柱形状であるとして図示している。
基礎杭２００は、鉄筋コンクリート製であってもよい。
基礎杭２００は、中空形状であってもよい。
基礎杭２００は、鉄筋コンクリート製の外壁を金属製の円管が覆っていてもよい。
【００２８】
フィラープレート３００は、下部を杭頭２１０に嵌合して上部を上方に向ける構造部材である。
図７（Ａ）（Ｂ）は、フィラープレート３００が下部を一個の杭頭２１０に嵌合して上部を上方に向ける様子を示す。
図７（Ｃ）は、フィラープレート３００が下部を２本の杭頭２１０に嵌合して上部を上方に向ける様子を示す。
フィラープレート３００は、下部を杭頭２１０に分離可能に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であってもよい。
フィラープレート３００は、下部を杭頭２１０に特殊工具を用いずに分離可能に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であってもよい。
フィラープレート３００は、下部を杭頭２１０に破壊せずに分離可能に嵌合して上部を上方に向ける構造部材であってもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０で構成される。
フィラープレート３００は、板状部３１０と締結ボルト３１１とで構成されてもい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と環状部３２０とで構成されてもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と突起部３３０とで構成されてもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と環状部３２０と鍔状部３４０とで構成されてもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と環状部３２０と突起部３３０とで構成されてもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と環状部３２０と突起部３３０と鍔状部３４０とで構成されてもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と締結ボルト３１１と環状部３２０と突起部３３０とで構成されてもよい。
フィラープレート３００は、板状部３１０と締結ボルト３１１と環状部３２０と突起部３３０と鍔状部３４０とで構成されてもよい。
【００２９】
板状部３１０は、杭頭２１０の上面に上から当接する下面を形成する部分である。
例えば、杭頭２１０が円形であるとき、板状部３１０は円盤状の部分である。
図２（Ａ）〜（Ｆ）は、板状部３１０が、杭頭２１０の上面に上から当接する様子を示す。
【００３０】
締結ボルト３１１は、フィラープレート３００を杭頭２１０にねじ結合する機械要素である。
例えば、締結ボルト３１１は、板状部３１０を杭頭２１０にねじ結合する。
例えば、締結ボルト３１１は、板状部３１０を杭頭２１０の外周の中空円形の鉄管にねじ結合する。
例えば、締結ボルト３１１は、板状部３１０を杭頭２１０の外周の中空円形の鉄管に設けられた雌ねじにねじ結合する。
図２（Ｄ）は、締結ボルト３１１が板状部３１０を杭頭２１０の外周の中空円形の鉄管にねじ結合する様子を示す。
【００３１】
環状部３２０は、板状部３１０の外周に繋がり杭頭２１０の外壁に外周から当接する内周面を形成する。
例えば、杭頭２１０の外壁が円形であるとき、環状部３２０は、内壁を杭頭２１０の外壁に当接する円管状の部分である。
図２（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｆ）は、環状部３２０が板状部３１０の外周に繋がり杭頭２１０の外壁に外周から当接する内周面を形成する様子を示す。
【００３２】
突起部３３０は、フィラープレート３００の下部に杭頭２１０の中空形状の内壁に内周から当接する外周面を形成する部分である。
例えば、突起部３３０は、板状部３１０の下部に杭頭２１０の中空形状の内壁に内周から当接する外周面を形成する部分である。
図２（Ｃ）（Ｅ）（Ｆ）は、突起部３３０がフィラープレート３００の下部に杭頭２１０の中空形状の内壁に内周から当接する外周面を形成する様子を示す。
【００３３】
鍔状部３４０は、環状部３２０の外壁に固定され、鍔状に周囲に延びる板状の部分である。
例えば、鍔状部３４０は、環状部３２０の外壁の下部に固定され、鍔状に周囲に延びる板状の部分である。
例えば、鍔状部３４０は、下面をコンクリート層上面Ｓに当接してもよい。
図２（Ｆ）は、鍔状部３４０が環状部３２０の外壁に固定され、鍔状に周囲に延び、下面をコンクリート層上面Ｓに当接する様子を示す。
【００３４】
フィラープレート３００が、杭頭２１０に嵌合し、さらにボルト結合される場合の接合を剛接合と呼称する。
フィラープレート３００が、杭頭２１０に嵌合し、ボルト結合されない場合の接合を半剛接合と呼称する。
図１１（Ａ）は、フィラープレート３００と杭頭２１０とが剛接合されるケースにおいて、杭頭に水平方向の剪断力が作用したときにベンディングモーメントダイアグラムを示す。
図１１（Ｂ）は、フィラープレート３００と杭頭２１０とが半剛接合されるケースにおいて、杭頭に水平方向の剪断力が作用したときにベンディングモーメントダイアグラムを示す。
図１１（Ｃ）は、比較の為、フィラープレート３００と杭頭２１０とがピン接合または球接合されるケースにおいて、杭頭に水平方向の剪断力が接合部の回転方向に作用したときにベンディングモーメントダイアグラムを示す。
フィラープレート３００と杭頭２１０とが剛接合されるケースでは、基礎杭２００の作用する最大曲げモーメントがピン接合される場合の最大曲げモーメントの７０％程度になる。
フィラープレート３００と杭頭２１０とが半剛接合されるケースでは、基礎杭２００の作用する最大曲げモーメントがピン接合される場合の最大曲げモーメントの３０〜４０％程度になる。
【００３５】
支持機構４００は、上下一対のフランジ４１０である上フランジ４１２と下フランジ４１１とプラグ４３０とで構成される。
プラグ４３０は、金属製であってもよい。
例えば、プラグ４３０は、鉛製である。
例えば、プラグ４３０は、鉛すず合金製である。
例えば、プラグ４３０は、その他の合金製である。
プラグ４３０は、上フランジ４１２と下フランジ４１１と上部と下部とを上下一対のフランジに各々に固定されるものである。
例えば、プラグ４３０は、円柱形状の部材であって、上部が上フランジ４１２の下部に固定され、下部が下フランジ４１１に固定される。
例えば、プラグ４３０は、円柱形状の部材であって、上部が上フランジ４１２の下部に設けられた凹みに嵌合し、下部が下フランジ４１１の上部に設けられた凹みに嵌合する。
【００３６】
支持機構４００は、積層部材４２０と上下一対のフランジ４１０である上フランジ４１２と下フランジ４１１とプラグ４３０とで構成されてもよい。
積層部材４２０は、複数の板状部材が上下方向に積層され、上下方向に延びる柱状の中空部Ｗを設けられるものである。
上下一対のフランジ４１０である下フランジ４１１と上フランジ４１２とが、積層部材４２０を上下方向に挟む。
プラグ４３０は、中空部Ｗに位置し上部と下部とを上下一対のフランジに各々に固定される。
プラグ４３０は、中空部Ｗに充填され上部と下部とを上下一対のフランジに各々に嵌合してもよい。
図８は、プラグ４３０が、中空部Ｗに充填され上部と下部とを上下一対のフランジに各々に固定される様子を示す。
図９は、プラグ４３０が中空部Ｗに位置し上部と下部とを上下一対のフランジに各々に固定される様子を示す。
図９は、プラグ４３０は、中空部Ｗに水平方向に隙間を設けて位置し上部と下部とを上下一対のフランジに各々に固定される様子を示す。
【００３７】
積層部材４２０が、単数または複数の金属製板状部材４２１と単数または複数の弾性材製板状部材４２２とが上下方向に交互に重なり互いに接着されたものでもよい。
この様な構造では、上フランジ４１２と下フランジ４１１とが水平方向に相対移動すると、弾性材製板状部材４２２が水平方向に剪断変形し、全体として積層部材４２０が水平方向に剪断変形する。
【００３８】
積層部材４２０が複数の金属製板状部材４２１が上下方向に互いに重なったものでもよい。
複数の金属製板状部材４２１の表面が低摩擦になる処理がされていれもよい。
例えば、複数の金属製板状部材４２１の表面がＴＰＦＥ含侵処理していてもよい。
この様な構造では、上フランジ４１２と下フランジ４１１とが水平方向に相対移動すると、金属製板状部材４２１が水平方向に境目で滑って、全体として積層部材４２０が水平方向に剪断変形する。
【００３９】
支持機構４００は、積層部材４２０と上下一対のフランジ４１０である上フランジ４１２と下フランジ４１１とプラグ４３０と外周被覆部材４４０とで構成されてもよい。
外周被覆部材４４０は、積層部材４２０と外周を被覆する部材である。
外周被覆部材４４０は、積層部材４２０と外周を被覆する弾性材製部材であってもよい。
外周被覆部材４４０は、積層部材４２０と外周を被覆する金属製部材であってもよい。
【００４０】
支持機構４００の上フランジ４１２が後述する基礎構造５００に固定され、支持機構４００の下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に固定される。
支持機構４００の上フランジ４１２が後述する基礎構造５００に螺子で固定され、支持機構４００の下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に螺子で固定される。
支持機構４００の上フランジ４１２が後述する基礎構造５００の中空空間Ｈの天井部に固定され、支持機構の下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に固定されてもよい。
【００４１】
地震が発生したとき発生する水平力により基礎杭２００が損傷する前にプラグが水平方向に剪断変形する様になっている。
図１０は、地震が発生したとき発生する水平力により基礎杭が損傷する前にプラグ４３０が水平方向に剪断変形する様子を示す。
図８に示す構造では、上フランジ４１２と下フランジ４１１とに水平方向の剪断力が働くと、積層部材４２０の複数の板状部材が水平方向に相対移動し、プラグ４３０と積層部材４２０とが一体として剪断変形する。
図９に示す構造では、上フランジ４１２と下フランジ４１１とに水平方向の剪断力が働くと、積層部材４２０の複数の板状部材が水平方向に相対移動し、プラグが中空部Ｗの中で剪断変形する。
【００４２】
基礎構造５００は、基礎部材５１０と梁部材５２０とで構成される。
基礎構造５００は、複数の基礎部材５１０と複数の梁部材５２０とで構成されてもよい。
【００４３】
基礎部材５１０は、上部を構造物１０の柱１１の下部に固定される部材であある。
基礎部材５１０は、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物１０の柱１１の下部に固定されてもよい。
基礎部材５１０は、上から見て碁盤の目状に散らばる様に配置され上部を構造物１０の柱１１の下部に固定されてもよい。
【００４４】
基礎部材５１０は、上部を構造物の柱１０の下部１１に固定され、下部に下方に向いた開口を持ち杭頭２１０とフィラープレート３００と支持機構４００とを内包する中空空間Ｈと開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面Ｄとを形成する部材であってもよい。
基礎部材５１０は、上部を構造物の柱１０の下部１１に固定され、下部に下方に向いた開口を持ち杭頭２１０とフィラープレート３００と支持機構４００とを内包する中空空間Ｈと開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面Ｄとを形成する部材であってもよい。
基礎部材５１０は、上部を構造物１０の柱１１の下部に固定され、下部に下方に向いた開口を持ち杭頭２１０とフィラープレート３００と支持機構とを内包する中空空間Ｈと開口の周囲に下方に向いた下面である基礎部材下面Ｄとを形成する部材であってもよい。
図３（Ａ）（Ｂ）、図５は、基礎部材５１０の形成する下部に下方に向いた開口を持つ中空区間Ｈが、杭頭２１０とフィラープレート３００と支持機構とを内包する様子を示す。
【００４５】
梁部材５２０は、水平に延びて複数の基礎部材５１０を繋ぐ部材である。
梁部材５２０の鉄筋が基礎部材５１０の鉄筋に交差する。
この様にすると、基礎構造５００が一体となる。
地震が発生したとき、基礎構造５００が一体となって水平移動できる。
【００４６】
基礎部材５１０が、基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２とで構成されてもよい。
基礎部材５１０が、基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２と鍔状部材５１３とで構成されてもよい。
基礎部材５１０が、基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２と鍔状部材５１３と鉄筋コンクリート構造物５１４とで構成されてもよい。
基礎構造フランジ５１１は、支持機構４００の上フランジが固定され中空空間Ｈの天井部を形成する板状の部材である。
基礎構造フランジ５１１は、上フランジ４１２に固定される。
例えば、基礎構造フランジ５１１は、上フランジ４１２にねじ固定される。
内壁板状部材５１２は、上部を基礎構造フランジ５１１の周囲に繋げ中空空間Ｈの内壁を形成する板状部材である
例えば、内壁板状部材５１２は、上部を基礎構造フランジ５１１の周囲に繋げ下部をコンクリート層に当接して中空空間Ｈの内壁を形成する板状部材であってもよい。
鍔状部材５１３は、内壁板状部材５１２の下端に繋がり周囲へ延びる板状部材である。
鉄筋コンクリート構造物５１４は、基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２とを型枠として施工されてもよい。
例えば、鉄筋コンクリート構造物５１４は、鉄筋コンクリート構造物の筋材の端部が内壁板状部材５１２に固定される。
基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２と鉄筋コンクリート構造物５１４とが、一体となって基礎部材５１０として機能してもよい。
基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２と鍔状部材５１３と鉄筋コンクリート構造物５１４とが、一体となって基礎部材５１０として機能してもよい。
図３（Ａ）に基礎構造フランジ５１１と内壁板状部材５１２と鍔状部材５１３と鉄筋コンクリート構造物５１４とが、一体となって基礎部材５１０として機能する様子を示す。
【００４７】
基礎部材５１０が、支持機構４００を搬入出できるマンホールＭを設けられる。
基礎部材５１０が、作業員が外部から中空空間Ｈに入ることができるマンホールＭを設けられてもよい。
基礎部材５１０が、上部に作業員が外部から中空空間Ｈに入ることができるマンホールＭを設けられてもよい。
基礎部材５１０が、作業員が外部から中空空間Ｈに入ることができ支持機構４００を搬入出できるマンホールＭを設けられてもよい。
基礎部材５１０が、上部に作業員が外部から中空空間Ｈに入ることができ支持機構４００を搬入出できるマンホールＭを設けられてもよい。
図５は、基礎部材５１０が上部に作業員が外部から中空空間Ｈに入ることができるマンホールＭを設けられる様子を示す。
この様にすると、構造物を建造後に、作業員が構造物基礎を容易に確認することができる。
この様にすると、構造物を建造後に、作業員が構造物基礎を容易に目視確認することができる。
この様にすると、構造物を建造後、大きな地震があったときに、作業員が構造物基礎の健全性を容易に確認することができる。
この様にすると、構造物を建造後、大きな地震があったときに、作業員が構造物基礎の健全性を容易に確認し、支持機構４００の変形を修正することができる。
この様にすると、構造物を建造後、大きな地震があったときに、作業員が構造物基礎の健全性を容易に確認し、支持機構４００を交換することができる。
【００４８】
基礎部材下面Ｄが、コンクリート層上面Ｓに水平方向に相対移動可能に当接する。
この様にすると、構造物１０の複数の柱１１のうちの一部の柱１１に浮上させようとする力が作用したとき、反対側の柱１１に固定される基礎部材５１０の基礎部材下面Ｄがコンクリート層上面Ｓに当接し、構造物１０の浮上りを抑制できる。
図３（Ａ）、図５は、基礎部材下面Ｄがコンクリート層上面Ｓに水平方向に相対移動可能に当接する様子を示す。
【００４９】
１本の基礎杭２００が、１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎部材５１０とを支持してもよい。
図６（Ａ）は、１本の基礎杭２００が、１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎部材５１０とを支持する様子を示す。
複数の基礎杭２００が、１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎部材５１０とを支持してもよい。
図６（Ｂ）（Ｄ）は、複数の基礎杭２００が、１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎部材５１０とを支持する様子を示す。
【００５０】
１本の基礎杭２００が１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎部材５１０とを支持してもよい。
図７（Ａ）は、その様子を示す。
Ｎ本の基礎杭２００がＮ個のフィラープレート３００とＮ個の支持機構４００を支持し、Ｎ個の支持機構４００が１個の基礎部材５１０とを支持してもよい。
図７（Ｂ）は、その様子を示す。
Ｎ本の基礎杭２００が１個のフィラープレート３００を支持し、１個のフィラープレート３００がＮ個の支持機構４００を支持し、Ｎ個の支持機構４００が１個の基礎部材５１０とを支持してもよい。
図７（Ｃ）は、その様子を示す。
【００５１】
以下に、本発明の第二の実施形態にかかる構造物基礎を、図を基に、説明する。
発明の第二の実施形態にかかる構造物基礎は、基礎部材５００が中空空間Ｈを形成成すること及び基礎部材下面Ｄがコンクリート層上面Ｓに当接することにこだわらない点を除き、その他の点は、本発明の第一の実施形態にかかる構造物基礎と同じである。
以下で、本発明の第一の実施形態にかかる構造物基礎と同じ箇所の説明は省略して、異なる点を説明する。
【００５２】
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と基礎杭２００とフィラープレート３００と支持機構４００と基礎構造５００とで構成される。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と複数の基礎杭２００と複数のフィラープレート３００と複数の支持機構４００と複数の基礎構造５００とで構成されてもよい。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００とＮ個の基礎杭２００とＮ個のフィラープレート３００とＮ個の支持機構４００とＮ個の基礎構造５００とで構成されてもよい。この場合、１本の基礎杭２００が１個の１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎構造５００を支持する。
【００５３】
コンクリート層１００と基礎杭２００とフィラープレート３００と支持機構４００の構成は、第一の実施形態に係る構造物基礎のものと同じである。
【００５４】
基礎構造５００は、複数の基礎部材５１０と複数の梁部材５２０とで構成される。
【００５５】
基礎部材５１０は、上から見て散らばる様に配置され上部を構造物１０の柱１１の下部に固定される部材であある。
基礎部材５１０は、上から見て碁盤の目状に散らばる様に配置され上部を構造物１０の柱１１の下部に固定される部材である。
【００５６】
基礎部材５１０は、上部を構造物１０の柱１１の下部に固定され、下方に向いた下面である基礎部材下面Ｄとを形成する部材であってもよい。
図４は、基礎部材５１０の構造の一例を示す。
【００５７】
梁部材５２０は、水平に延びて複数の基礎部材を繋ぐ部材である。
【００５８】
基礎構造５００が上記の構造をとる場合、別途のロックング防止機構を備えても良い。
【００５９】
次に、本発明の第三の実施形態にかかる構造物基礎を、図を基に、説明する。
発明の第二の実施形態にかかる構造物基礎は、基礎部材下面Ｄがコンクリート層上面Ｓに当接することにこだわらない点を除き、その他の点は、本発明の第一の実施形態にかかる構造物基礎と同じである。
以下で、本発明の第一の実施形態にかかる構造物基礎と同じ箇所の説明は省略して、異なる点を説明する。
【００６０】
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と基礎杭２００とフィラープレート３００と支持機構４００と基礎構造５００とで構成される。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と複数の基礎杭２００と複数のフィラープレート３００と複数の支持機構４００と複数の基礎構造５００とで構成されてもよい。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００とＮ個の基礎杭２００とＮ個のフィラープレート３００とＮ個の支持機構４００とＮ個の基礎構造５００とで構成されてもよい。この場合、１本の基礎杭２００が１個の１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎構造５００を支持する。
【００６１】
コンクリート層１００と基礎杭２００とフィラープレート３００と支持機構４００の構成は、第一の実施形態に係る構造物基礎のものと同じである。
【００６２】
基礎構造５００は、複数の基礎部材５１０と複数の梁部材５２０とで構成される。
基礎構造５００の構造は、第一の実施形態にかかる構造物基礎のものと同じであるが、記基礎部材下面がコンクリート層の上面に水平方向に相対移動可能に当接しなくてもよい。
図３（Ｂ）は、基礎部材下面Ｄがコンクリート層上面Ｓに当接しない様子を示す。
【００６３】
基礎構造５００が上記の構造をとる場合、別途のロックング防止機構を備えても良い。
【００６４】
次に、本発明の第四の実施形態に係る構造物基礎を、図を基に、説明する。
本発明の第四の実施形態にかかる構造物基礎は、基礎杭１００とフィーラープレート３００との結合形式にこだわらない点を除き、その他の点は、本発明の第四の実施形態にかかる構造物基礎と同じである。
以下で、本発明の第一の実施形態にかかる構造物基礎と同じ箇所の説明は省略して、異なる点を説明する。
【００６５】
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と基礎杭２００とフィラープレート３００と支持機構４００と基礎構造５００とで構成される。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００と複数の基礎杭２００と複数のフィラープレート３００と複数の支持機構４００と複数の基礎構造５００とで構成されてもよい。
本発明の第一の実施形態に係る構造物基礎は、コンクリート層１００とＮ個の基礎杭２００とＮ個のフィラープレート３００とＮ個の支持機構４００とＮ個の基礎構造５００とで構成されてもよい。この場合、１本の基礎杭２００が１個の１個のフィラープレート３００と１個の支持機構４００と１個の基礎構造５００を支持する。
【００６６】
コンクリート層１００と基礎杭２００と支持機構４００と基礎構造５００の構造は、第一の実施形態に係る構造物基礎のものと同じである。
【００６７】
フィラープレート３００は、下部を杭頭２１０に固定され上部を上方に向ける構造部材である。
【００６８】
フィラープレート３００が下部を杭頭２１０に嵌合して固定される場合、フィラープレート３００の構造は、第一の実施形態にかかる構造物基礎のものと同じなので、説明を省略する。
図２の（Ａ）、（Ｃ）〜（Ｆ）は、フィラープレート３００が下部を杭頭２１０に嵌合して固定され上部を上方に向ける様子を示す。
【００６９】
フィラープレート３００が下部を杭頭２１０に埋込まれた鉄筋に固着して固定される場合のフィラープレート３００を説明する。
図２の（Ｂ）は、フィラープレート３００が下部を杭頭２１０に埋込まれた鉄筋に固着して固定され、上方に向く面が支持機構４００を支持する様子を示す。
【００７０】
フィラープレート３００は、板状部３１０で構成される。
板状部３１０は、杭頭２１０の上面に上から当接する下面を形成する部分である。
例えば、杭頭２１０の上面が円形であるとき、板状部３１０は円盤状の部分である。
鉄筋が、上部を板状部３１０の下面に固定され、下部を杭頭２１０に埋込まれる。
この様にした場合、フィラープレート３００と杭頭２１０は剛結合される。
【００７１】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る構造物基礎は、その構成により、以下の効果を有する。
基礎杭２００が地盤５の上に打設されたコンクリート層１００を貫通し、コンクリート層１００の上面から露出する杭頭２１０にフィラープレート３００が嵌合し、下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に固定れ上下一対のフランジ４１０にプラグ４３０の上下を嵌合する基礎構造の上フランジ４１２が柱の下部に固定される基礎構造に固定され、基礎構造の下方に向いた開口をもつ中空空間Ｈがフィラープレート３００と支持構造を内包し、開口の周囲の基礎部材５１０下面がコンクリート層１００の上面を水平方向に相対移動自在に当接し、地震が発生したとき発生する水平力により基礎杭２００が損傷する前にプラグ４３０が水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減され、またプラグ４３０が剪断変形し基礎杭２００が損傷するを抑制し、基礎部材５１０が基礎部材５１０下面をコンクリート層１００の上面に当接して水平方向に相対移動して、構造物のロッキング現象を抑制し、構造物を安定して支持できる。
基礎杭２００が地盤５の上に打設されたコンクリート層１００を貫通し、コンクリート層１００の上面から露出する杭頭２１０にフィラープレート３００が嵌合し、下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に固定れ上下一対のフランジ４１０にプラグ４３０の上下を嵌合する基礎構造の上フランジ４１２が柱の下部に固定される基礎構造に固定され、地震が発生したとき発生する水平力により基礎杭２００が損傷する前にプラグ４３０が水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減され、またプラグ４３０が剪断変形し基礎杭２００が損傷するを抑制し、構造物を安定して支持できる。
基礎杭２００が地盤５の上に打設されたコンクリート層１００を貫通し、コンクリート層１００の上面から露出する杭頭２１０にフィラープレート３００が嵌合し、下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に固定れ上下一対のフランジ４１０にプラグ４３０の上下を嵌合する基礎構造の上フランジ４１２が柱の下部に固定される基礎構造に固定され、基礎構造の下方に向いた開口をもつ中空空間Ｈがフィラープレート３００と支持構造を内包し、地震が発生したとき発生する水平力により基礎杭２００が損傷する前にプラグ４３０が水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減され、またプラグ４３０が剪断変形し基礎杭２００が損傷するを抑制し、構造物を安定して支持できる。
基礎杭２００が地盤５の上に打設されたコンクリート層１００を貫通し、コンクリート層１００の上面から露出する杭頭２１０にフィラープレート３００が固定し、下フランジ４１１がフィラープレート３００の上部に固定れ上下一対のフランジ４１０にプラグ４３０の上下を嵌合する基礎構造の上フランジ４１２が柱の下部に固定される基礎構造に固定され、基礎構造の下方に向いた開口をもつ中空空間Ｈがフィラープレート３００と支持構造を内包し、開口の周囲の基礎部材５１０下面がコンクリート層１００の上面を水平方向に相対移動自在に当接し、地震が発生したとき発生する水平力により基礎杭２００が損傷する前にプラグ４３０が水平方向に剪断変形する様になっているので、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減され、またプラグ４３０が剪断変形し基礎杭２００が損傷するを抑制し、基礎部材５１０が基礎部材５１０下面をコンクリート層１００の上面に当接して水平方向に相対移動して、構造物のロッキング現象を抑制し、構造物を安定して支持できる。
また、杭頭２１０の上面に当接する板状部の外周に繋がる環状部が杭頭２１０の外壁に当接する様にしたので、杭頭２１０とフィラープレート３００との間に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減される。
また、突起部が杭頭２１０の中空形状の内壁に当接する様にしたので、杭頭２１０とフィラープレート３００との間に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減される。
また、フィラープレート３００の板状部３１０が杭頭２１０にネジ結合される様にしたので、ねじ結合部に僅かな隙間が生じており、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、基礎杭２００の杭頭２１０に作用するモーメント力が軽減される。
また、支持部材の上フランジ４１２が固定される基礎構造フランジが中空空間Ｈの天井部を形成し、内壁板状部材が中空空間Ｈの内壁を形成する様にしたので、基礎構造と中空空間Ｈとが一体化する。
また、基礎部材５１０が基礎構造フランジと内壁板状部材とを型枠として施工された鉄筋コンクリート構造物としたので、簡易な手順で基礎構造を製作できる。
また、基礎部材５１０に設けられたマンホールＭにより、支持機構を搬入出でき、作業員が中空空間Ｈに入ることができる様にしたので、構造物基礎のメンテナンスを容易にできる。
また、上下一対のフランジ４１０が上下方向に積層され上下方向に延びる柱状の中空部を設けられる複数の積層部材を上下方向に挟み、プラグ４３０が中空部に位置して上部と下部とを上下一対のフランジ４１０に各々に嵌合する様にしたので、地震が発生し構造物と地盤５が水平方向に相対移動したとき、複数の積層部材が互いに水平方向にずれてプラグ４３０が形状を安定に保ったまま剪断変形できる。
その結果、従来構造と比較して簡易な構造により地震が発生したときに損傷しにくい構造物基礎を提供を提供できる。
【００７２】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｗ  中空部
Ｈ  中空空間
Ｍ  マンホール
Ｄ  基礎部材下面
Ｓ  コンクリート層上面
５  地盤
１０  構造物
１１  柱
１００  コンクリート層
２００  基礎杭
２１０  杭頭
２２０  杭本体
３００  フィラープレート
３１０  板状部
３１１  締結ボルト
３２０  環状部
３３０  突起部
３４０  鍔状部
４００  支持機構
４１０  フランジ
４１１  下フランジ
４１２  上フランジ
４２０  積層部材
４２１  金属製板状部材
４２２  弾性材製板状層部材
４３０  プラグ
４４０  外周被覆部材
５００  基礎構造
５１０  基礎部材
５１１  基礎構造フランジ
５１２  内壁板状部材
５１３  鍔状部材
５１４  鉄筋コンクリート構造物
５２０  梁部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特開平９−２７３１６２号
【特許文献２】特開平１０−２１２６号
【特許文献３】特開２００６−１０４８８３号
【特許文献４】特開２００７−１２０２３２号
【特許文献５】特開２０１３−８７４３８号
【特許文献６】特開２０１３−１５９９９７号
【特許文献７】特開２０１５−１９０３０２号
【特許文献８】特開２０１６−８３８９号
【特許文献９】特開２０１７−１８６８１９号
【図１】
2019163607.tif 000003
【図２】
2019163607.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019163607.tif 000006
【図５】
2019163607.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019163607.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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