(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭がフーチングに所定長さ以上埋設される高さに位置するように、既製杭を地盤に打つ杭打工程と、
前記杭頭部分の前記地盤を壷掘りし、前記杭頭を露出させる掘削工程と、
前記杭頭に柱の柱脚部を接合する柱接合工程と、
を備える基礎工法。
【請求項２】
前記杭頭の外周部及び前記柱脚部は金属製とされ、
前記柱接合工程では、前記杭頭の外周部と前記柱脚部とを接合部材で溶接する、
請求項１に記載の基礎工法。
【請求項３】
前記柱脚部から左右方向外側に突出する突出部が設けられ、
前記接合部材には、前記突出部が挿入される挿入部が形成されている、
請求項２に記載の基礎工法。
【請求項４】
前記杭打工程では、前記杭頭が前記フーチングに杭径以上埋設される高さに位置するように、前記既製杭を前記地盤に打つ、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の基礎工法。
【請求項５】
杭頭がフーチングに所定長さ以上埋設される高さに位置するように、既製杭を地盤に打つ杭打工程と、
前記杭頭部分の前記地盤を掘削し、前記杭頭を露出させる掘削工程と、
前記杭頭に柱の柱脚部を接合する柱接合工程と、
を備え、
前記杭頭の外周部及び前記柱脚部は金属製とされ、
前記柱接合工程では、前記杭頭の外周部と前記柱脚部とを接合部材で溶接し、
前記柱脚部から左右方向外側に突出する突出部が設けられ、
前記接合部材には、前記突出部が挿入される挿入部が形成されている、
基礎工法。
【請求項６】
地盤に打ち込まれた既製杭における外周部が金属製の杭頭と、
前記杭頭に接合された金属製の柱脚部と、
を有し、
前記杭頭の外周部と前記柱脚部とは接合部材で溶接され、
前記柱脚部には左右方向外側に突出する突出部が設けられ、
前記接合部材には、前記突出部が挿入される挿入部が形成されている、
杭頭と柱脚部との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎工法及び杭頭と柱脚部との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、特許文献２、及び特許文献３には、既製杭の杭頭に鉄骨柱又は構真柱を建て込む逆打ち工法に関する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献４及び特許文献５には、既製杭の杭頭部分の地盤を掘削して、杭頭と上部の柱とを接続金物で接続する技術が開示されている。
【０００４】
ここで、既製杭の杭頭に柱脚部が接合されるまで、躯体の構築を開始することができない。そして、躯体の構築の開始が遅いと、その分工期が長期化する。よって、既製杭の杭頭に柱（構真柱を含む）の柱脚部を早期に接合し、躯体の構築を早期に開始することで、工期を短縮することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５６３６６号公報
【特許文献２】特開平１１−１３０６７号公報
【特許文献３】特開２００６−１７６９６２号公報
【特許文献４】特開２００５−８９９７３号公報
【特許文献５】特開２０１４−１５９７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を鑑み、既製杭の杭頭に柱の柱脚部を早期に接合することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一態様は、杭頭がフーチングに所定長さ以上埋設される高さに位置するように、既製杭を地盤に打つ杭打工程と、前記杭頭部分の前記地盤を掘削し、前記杭頭を露出させる掘削工程と、前記杭頭に柱の柱脚部を接合する柱接合工程と、を備える基礎工法である。
【０００８】
第一態様では、杭頭はフーチングに所定長さ以上埋設される高い位置にあるので、掘削深さが浅くて済む。よって、掘削量が少なく、杭頭が早期に露出する。したがって、既製杭の杭頭に柱の柱脚部を早期に接合することができる。
【０００９】
このように、既製杭の杭頭に柱の柱脚部を早期に接合することができるので、早期に躯体の構築を開始することができる。よって、工期が短縮する。また、工期が短縮することで建築コストが削減できる。
【００１０】
第二態様は、前記杭頭の外周部及び前記柱脚部は金属製とされ、前記柱接合工程では、前記杭頭の外周部と前記柱脚部とを接合部材で溶接する、第一態様に記載の基礎工法である。
【００１１】
第二態様では、杭頭の外周部と柱脚部とを接合部材で溶接することで、杭に作用する引抜力を直接的に伝達できる。したがって、杭頭鉄筋が削減できるので、杭頭鉄筋の配筋作業が削減できる。
【００１２】
第三態様は、前記柱脚部から左右方向外側に突出する突出部が設けられ、前記接合部材には、前記突出部が挿入される挿入部が形成されている、第二態様に記載の基礎工法。
【００１３】
第三態様では、柱脚部から左右方向外側に突出する突出部が接合部材の挿入部に挿入されているので、引抜力が効率的に伝達される。また、接合部材の設置が容易である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、既製杭の杭頭に柱の柱脚部を早期に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１−１】（Ａ）は地盤凹部の地盤に既製杭を打って埋め戻した図であり、（Ｂ）は地盤凹部の底部の杭頭部分の地盤を壺堀りしている図である。
【図１−２】（Ｃ）は杭頭に柱脚部を機械的に接合して上部躯体を構成するスラブの構築を開始した状態の図であり、（Ｄ）はスラブの構築が終了した状態の図である。
【図２】（Ａ）は杭頭と柱脚部との機械的接合の接合構造の断面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は接合部材部分の部分側面図である。
【図３】（Ａ）は本実施形態の高い位置にある杭頭が露出するように壺堀りした状態を説明する説明図であり、（Ｂ）は比較例の低い位置になる杭頭が露出するように壺堀りした状態を説明する説明図であり、（Ｃ）は本実施形態の壺堀りで形成された穴と比較例の壺掘りで形成された穴と比較するための説明図である。
【図４】地盤凹部の底部を壺掘り（掘削）して杭頭を露出させた状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態に係る基礎工法について説明する。なお、本実施形態では、既存の地下階を有する既存建物を解体したのち、新たに地下階を有する建物の構築に適用されている。
【００１７】
［基礎工程］
まず、基礎工程について説明する。
【００１８】
図１−１（Ａ）に示すように、図示されていない地下階を有する既存建物の地下外壁及び基礎底盤の大部分を残して解体したのち、地下階に対応する地盤凹部１２の地盤１０に新たに既製杭５０を打ち地盤凹部１２を埋め戻す。なお、既製杭５０は、後述するように杭頭５２に設けるフーチング１００（図２（Ａ）参照）に杭径Ｄ（図２（Ａ）及び図３（Ａ）を参照）以上埋設される（のみ込まれる）高さに位置するように打つ。また、本実施形態の既製杭５０は、鋼管杭である。
【００１９】
図中の既製杭５０よりも短い杭１５０は既存杭である。なお、上述のように、本実施形態では、既存建物を解体して新たに建物を構築するので、既存杭１５０が埋設されているが、既存建物の建替えでない場合などは、既存杭１５０は埋設されていない。また、地盤凹部１２の周囲地盤は、既存山留壁２０で土圧が支持されている。
【００２０】
図１−１（Ｂ）に示すように、杭頭５２部分に対応する地盤凹部１２の底部１２Ａを壺掘り（掘削）し、杭頭５２を露出させる（図４も参照）。なお「壺堀り」とは、図１−１（Ｂ）や図４に示すように、地盤を部分的に間隔をあけて壺のように掘り下げる掘削方法である。また、壺掘りによって形成された穴は、符号３０を付している（穴３０）。
【００２１】
図１−２（Ｃ）に示すように、杭頭５２に鋼管で構成された上部躯体鉄骨８０の柱脚部８２を接合する。なお、本実施形態では、杭頭５２と柱脚部８２とは機械的に接合されている。また、杭頭５２と柱脚部８２とを機械的に接合する場合の接合構造の説明は後述する。なお、後述するように、引抜力が作用しない（或いは、殆ど作用しない）既製杭５０の杭頭５２は、柱脚部８２を置くだけでよい。
【００２２】
そして、図１−２（Ｃ）と図１−２（Ｄ）とに示すように、順次、杭頭５２部分に対応する地盤凹部１２の底部１２Ａを壺掘り（掘削）し（図４も参照）、杭頭５２を露出させて上部躯体鉄骨８０の柱脚部８２を接合したのち、上部躯体を構成するスラブ９０を構築していく。
【００２３】
図１−２（Ｄ）に示すように、地盤凹部１２がスラブ９０によって覆われて蓋がされた状態で、地盤凹部１２の底部１２Ａを最終掘削位置１４まで掘削して掘り下げる。また、新築する建物を構築していく。
【００２４】
また、杭頭５２と柱脚部８２との接合部位にフーチング１００（図３（Ａ）参照）を打設する。
【００２５】
なお、本実施形態では、図１−２（Ｄ）以降の工程でフーチング１００（図３（Ａ）参照）を打設する。しかし、杭頭５２と柱脚部８２とを接合した後であれば、適宜フーチング１００（図３（Ａ）参照）を打設することが可能である。
【００２６】
［杭頭と柱脚部との機械的接合の接合構造］
次に、杭頭５２と柱脚部８２との機械的接合の接合構造について説明する。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、既製杭５０の杭頭５２の頂部５２Ａに上部躯体鉄骨８０の柱脚部８２のベースプレート８７が載置され、支持されている。
【００２８】
また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、柱脚部８２には、外側に突出する突出部８４が設けられている。突出部８４は、板厚方向が水平方向として配置された板状の部材であり、図２（Ｂ）に示すように、柱脚部８２から放射状に延出している。また、図２（Ａ）に示すように、突出部８４は、柱脚部８２におけるフランジ部８６とベースプレート８７との間に設けられている。
【００２９】
図２（Ｃ）に示すように、接合部材７０は、鋼製の細長い長方形状の板状の部材であり、スリット状の挿入部７２が形成されている。この板状の接合部材７０の挿入部７２に柱脚部８２から突出する板状の突出部８４が挿入されている。
【００３０】
そして、フランジ部８６、ベースプレート８７、突出部８４及び杭頭５２の外周部５２Ｂ（図２（Ａ））と、接合部材７０とが溶接されることで、杭頭５２と柱脚部８２とが機械的に接合される。なお、フランジ部８６及びベースプレート８７は、接合部材７０と溶接されていなくてもよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、フーチング１００には、杭頭鉄筋は配筋されていない。また、柱脚部８２の構造は、一例であってこれに限定されるものではない。例えば、フランジ部８６がない構造であってもよい。
【００３２】
＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３３】
図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、既製杭５０の杭頭５２の頂部５２Ａはフーチング１００に杭径Ｄ以上埋設される高い位置にある。よって、壺掘り（掘削）の穴３０の深さが浅くて済む。このため、壺掘り（掘削）量が少なく、杭頭５２が早期に露出する。したがって、既製杭５０の杭頭５２に、上部躯体鉄骨８０の柱脚部８２を早期に接合することができる。
【００３４】
また、このように、既製杭５０の杭頭５２に上部躯体鉄骨８０の柱脚部８２を早期に接合することができるので、早期に躯体（本実施形態の例では、図１−２のスラブ９０）の構築を開始することができる。よって、工期が短縮する。また、工期が短縮することで建築コストが削減できる。
【００３５】
ここで、図３（Ａ）に示す本実施形態の杭頭５２がフーチング１００に杭径Ｄ以上埋設される高い位置にある場合と、図３（Ｂ）に示す比較例の杭頭５２がフーチング１００に杭径Ｄ未満に埋設される低い位置にある場合と、を比較して前述の作用を説明する。なお、図３（Ａ）のＥ１は本実施形態の場合の杭頭５２のフーチング１００への埋設量（のみ込み量）を示し、図３（Ｂ）のＥ２は比較例の場合の杭頭５２のフーチング１００への埋設量（のみ込み量）を示している。
【００３６】
図３（Ａ）に示す本実施形態の場合は、杭頭５２が高い位置にあるので、図３（Ａ）及び図３（Ｃ）に示すように、壺堀りによって形成される穴３０の深さはＨ１となり、穴３０の開口幅はＬ１となる。
【００３７】
図３（Ｂ）に示す本実施形態の場合は、杭頭５２が低い位置にあるので、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、壺堀りによって形成される穴１３０の深さはＨ２となり、穴３０の開口幅はＬ２となる。
【００３８】
このように、杭頭５２が高い位置の場合の壺掘り（掘削）の穴３０の深さＨ１は、杭頭５２が低い位置の場合の壺掘り（掘削）の穴１３０の深さＨ２よりも浅くなる。
【００３９】
また、図３に示すように、穴３０の側壁３０Ａ及び穴１３０の側壁１３０Ａは、崩落しないように自立する必要があるので傾斜面（法面）となっている。よって、本実施形態の深さＨ１の穴３０の開口幅Ｌ１よりも、比較例の深さＨ２の穴１３０の開口幅Ｌ２の方が広くなる。
【００４０】
したがって、図３（Ｃ）に示されるように、本実施形態の穴３０の壺堀（掘削）量は、比較例の穴１３０の壺堀（掘削）量よりも少なくなる。よって、その分、杭頭５２が早期に露出し、柱脚部８２を早期に接合することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、杭頭５２の外周部５２Ｂと柱脚部８２とを接合部材７０で溶接することで、既製杭５０に作用する引抜力を直接的に伝達できる。
【００４２】
更に、本実施形態では、柱脚部８２から外側に突出する突出部８４が接合部材７０の挿入部７２に挿入されているので、引抜力が効率的に既製杭５０に伝達される。
【００４３】
したがって、杭頭鉄筋が削減或いは不要にできるので、杭頭鉄筋の配筋作業が削減或いは省略できる。
【００４４】
また、既製杭５０を地盤１０に打った後に、既製杭５０の杭頭５２の頂部５２Ａ上に上部躯体鉄骨８０の柱脚部８２を建てることで、既製杭５０の杭頭５２上で上部躯体鉄骨８０の位置の微調整が可能となる。これにより、例えば構真柱が一体化された既製杭を地盤に打つ場合と比較して、上部躯体鉄骨８０の施工精度を高めることができる。また、既製杭５０の杭芯の位置ずれにも容易に対応することができる。
【００４５】
また、図１−１（Ｂ）や図４に示されているように、地盤を部分的に間隔をあけて壺のように掘り下げる壺掘りとすることで、既存山留壁２０（図１参照）の支点間距離が小さくできるので、既存山留壁２０の変形を抑制することができる。別の観点から説明すると、仮に壺堀りでなく底部１２Ａを全面掘削すると掘削量だけ支点間距離が広がるが、間隔をあけて部分的に掘削する壺堀りであるので、底部１２Ａを掘削していない場合の既存山留壁２０と略同条件となる。
【００４６】
また、本実施形態では、既存建物の建て替えであるので、地盤凹部１２の底部１２Ａには、既存建物のフーチングや基礎等が埋まっている。よって、底部１２Ａを掘削する際に、これらを斫る必要がある。そして、これらフーチングや基礎等を斫る際に騒音や粉塵が発生する。
【００４７】
しかし、本実施形態のように、新築建物の一階のスラブ９０で地盤凹部１２を覆って蓋をした状態（図１−２（Ｄ）参照）で、底部１２Ａを掘削し、フーチングや基礎等を斫ることで、工事現場の周囲に与える騒音や粉塵を抑制することができる。
【００４８】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００４９】
例えば、上記実施形態の杭頭５２と柱脚部８２との機械的接合の接合構造（図２参照）は、一例であって、これに限定されるものではない。
【００５０】
例えば、柱脚部８２の突出部８４は、板状でなくてもよく、例えば、棒状であってもよい。また、接合部材７０の挿入部７２はスリット状でなくてもよく、適宜突出部８４に応じた形状とすればよい。
【００５１】
また、柱脚部８２に突出部８４が設けられてなくてもよい。この場合、杭頭５２の外周部５２Ｂと柱脚部８２とが接合部材で溶接された接合構造となる。
【００５２】
また、既製杭５０及び上部躯体鉄骨８０は溶接可能な鋼製（金属製）であるが、杭頭５２部分又は柱脚部８２部分のみが溶接可能な鋼製（金属製）であってもよい。例えば、杭頭５２に鋼製（金属製）の環状やキャップ状の被接合部材が設けられており、この披接合部材と接合部材とを溶接してもよい。
【００５３】
また、杭頭５２と柱脚部８２とは、溶接以外の機械的接合、例えば、ボルト締結によって機械的に接合されていてもよい。
【００５４】
また、杭頭５２と柱脚部８２とは、機械的接合以外で接合されていてもよい。更に、杭頭５２に引抜力が作用しない場合（或いは、殆ど作用しない場合）は、杭頭５２の上に柱脚部８２が置かれただけであってもよい。要は杭頭５２に作用する引抜力に応じて、柱脚部８２との接合方法を適宜決定すればよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、杭頭鉄筋は配筋されていないが、これに限定されるものではなく、杭頭５２と柱脚部８２との接合構造に応じて適宜配筋してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、地下階を有する既存建物を解体したのち、地下階に対応する地盤凹部１２の地盤１０に既製杭５０を打ったが、これに限定されない。グランドレベルの地盤に既存杭を打つ場合（地下階の無い構成）にも本発明を適用することができる。また、この場合は、構真柱でなく、一階の柱の柱脚部を杭頭に接合する。
【００５７】
また、上記実施形態では、既製杭５０は、杭頭５２に設けるフーチング１００に杭径Ｄ以上埋設される（のみ込まれる）高さに位置するように打たれていたが、これに限定されない。杭頭５２がフーチング１００に所定長さ以上埋設される高さに位置に打たれていればよい。また、杭頭５２がフーチング１００に杭径Ｄ以上埋設される高さに位置するように打たれた既製杭５０と、杭頭５２がフーチング１００に杭径Ｄ未満埋設される高さに位置するように打たれた既製杭５０と、が混在していてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、杭頭５２部分に対応する地盤を壺掘りして杭頭５２を露出させた。しかし、壺掘りで杭頭５２を露出する既製杭５０と、壺掘以外の掘削方法で杭頭５２を露出させる既製杭５０と、が混在していてもよい。例えば、既存山留壁２０の支点間距離を小さくする観点からは、既存山留壁２０側の外周部分の杭頭５２部分は壺掘りし、内側部分（中央部分）は最終掘削位置１４まで掘削してもよい。或いは、全て壺掘り以外の掘削方法で、杭頭５２部分に対応する地盤を掘削してもよい。
【００５９】
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない
【符号の説明】
【００６０】
５０      既製杭
５２      杭頭
７０      接合部材
７２      挿入部
８０      上部躯体鉄骨（柱の一例）
８４      突出部
１００      フーチング
【図１−１】
0006511287.tif 000002
【図１−２】
0006511287.tif 000003
【図２】
0006511287.tif 000004
【図３】
0006511287.tif 000005
【図４】
0006511287.tif 000006