(57)【要約】【課題】杭芯ずれや杭の傾斜による影響を軽減することのできる、杭頭における免震装置取り付け構造及びその取り付け方法の提供。【解決手段】建築物の基礎となる杭の頭部頂面に、底板と該底板の周囲から立ち上がる周壁とを備えた上面開放の免震装置取り付け用型枠を設置し、前記免震装置取り付け用型枠内に、該免震装置取り付け用型枠内を水平方向に移動できる大きさの前記免震装置を設置し、免震装置と免震装置取り付け用型枠との間にできる空隙を充填材で埋める構造とした。【選択図】図１
2008214986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭に取り付ける免震装置取り付け構造であって、底板と該底板の周囲から立ち上がる周壁とを備えた上面開放の免震装置取り付け用型枠を前記杭の杭頭に固定し、前記免震装置取り付け用型枠内に水平方向に移動できる大きさの免震装置を収容し、該免震装置と前記免震装置取り付け用型枠との間の空隙を充填材で埋めたことを特徴とする杭頭における免震装置取り付け構造。
【請求項２】
前記杭は、円筒形で中空部を有し、前記底板は、前記杭の外径より大きな直径を有する円盤状に形成されるとともに、前記底板の中心部に前記杭の中空部に嵌る下向きの凸部を有し、前記周壁は、円筒状に形成されている請求項１に記載の免震装置取り付け構造。
【請求項３】
前記充填材は無収縮グラウト材からなり、該無収縮グラウト材の基準圧縮強度は、材令２８日で４０Ｎ／ｍｍ２以上の強度である請求項１又は２に記載の免震装置取り付け構造。
【請求項４】
前記杭と前記免震装置取り付け用型枠との間に、水平度調節用継ぎ目材を挿入或いは介在させてなる請求項１〜３の何れかに記載の免震装置取り付け構造。
【請求項５】
前記免震装置取り付け用型枠は、前記杭の杭頭部の端板に穿孔されているボルト孔に立設されたボルト、或いは前記杭の頭部側面に取り付けられたボルトによって、前記杭に固定されている請求項１〜４の何れかに記載の免震装置取り付け構造。
【請求項６】
前記免震装置を、前記免震装置取り付け用型枠内に、位置決め手段を使用して前記免震装置の水平方向の位置、高さ及び水平度を調節して設置し、該免震装置と前記免震装置取り付け用型枠との間にできる空隙を充填材で埋めて前記免震装置を前記免震装置取り付け用型枠と一体化することを特徴とする杭頭における免震装置取り付け方法。
【請求項７】
前記位置決め手段には、前記免震装置の設置高さ及び水平度を調節する軸であって前記免震装置を支持する複数の支軸が備えられ、前記免震装置の前記支軸に対する取り付け位置を調節することによって、該支軸に支持された前記免震装置の高さ及び水平度を決定する請求項６に記載の杭頭における免震装置取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭の頭部頂面に免震装置を取り付けるための構造及びその取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物を構築する際に、免震装置を設置する構造として、床スラブ上やフーチング上に免震装置を設置する構造がある。しかし、このような工法では、コストがかさむため、杭の上に直接免震装置を設置する方法も開発されてきている。特に、場所打ち杭の場合は、杭の外径を柱の外径よりも大きくすることが比較的容易であるため、杭の上に直接免震装置を設置することはよく行われている。
【０００３】
しかし、既製杭の場合、１本の柱荷重が大きい場合は、数本の杭で支持するものが殆どであった。この場合、図８に示すように、杭４１，４１の上にフーチング４２を設置し、その上に免震装置４３を介して柱４４を設置する。また、近年、高支持力杭の出現により、１本の柱荷重に対して、１本の杭で支持する構造も多くなってきている。しかし、この場合でも、図９に示すように、杭４１の上にフーチング４２を設置して、その上に免震装置４３を介して柱４４を設置する場合が殆どである。これは、杭芯ずれや、杭の傾斜に対して、フーチングを設置することで修正できるからである。
【０００４】
しかし、これでは、工期が長くなりコストもかかる。そこで、コスト削減のため、免震装置を床スラブやフーチングを介さずに、基礎として打ちこんだ杭の上に設置する構造もある。例えば、杭の頭部に、キャップを装着させてその上に免震装置を設置する構造である（特許文献１）。
【０００５】
これは、図１０に示すように、杭の上端に被せることの出来る内径の金属性ないしは強度に優れる硬質プラスチック製のキャップ５１を杭５２の上端に被せ、そのキャップの上に、キャップの外径と等しい外径を持つゴム状弾性を有する弾性ブロック体５３（免震装置）を設置するものである。
【０００６】
また、これは、図１１に示すように、弾性ブロック体５３（免震装置）を、地震時の変形では、容易に破断されるが、平常時では建物重量による圧縮変形を防止できる程度の強度の低い、薄い金属板製の筒体５４でくるみ、更に、弾性ブロック体５３（免震装置）の上にキャップをその開放側が上となるように設置してもよい。
【特許文献１】特開２００４−３２４３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような免震装置取り付け構造だと、杭が傾いている場合、弾性ブロック体の上面が水平でなくなり、弾性ブロック体上に設置するものに大きな影響を与える。
【０００８】
また、杭上に建築物の柱を設置する場合、柱と杭の芯が一致せず、所謂、杭芯ずれを起こすことがある。その結果、ゴム状弾性体に偏芯曲げモーメントが掛かることになり、ゴム状弾性体の変形が弾性限界を超えてしまうことも考えられる。また、そうでなくとも、ゴム状弾性体の本来の性能を発揮できない可能性がある。また、杭の高止まり、低止まりに対しての修正には、相当の期間とコストを費やす事になる。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、所謂、杭芯ずれや杭の傾斜による影響を軽減することのできる、杭頭における免震装置取り付け構造の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、杭頭に取り付ける免震装置取り付け構造であって、底板と該底板の周囲から立ち上がる周壁とを備えた上面開放の免震装置取り付け用型枠を前記杭の杭頭に固定し、前記免震装置取り付け用型枠内に水平方向に移動できる大きさの免震装置を収容し、該免震装置と前記免震装置取り付け用型枠との間の空隙を充填材で埋めたことにある。
【００１１】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記杭は、円筒形で中空部を有し、前記底板は、前記杭の外径より大きな直径を有する円盤状に形成されるとともに、前記底板の中心部に前記杭の中空部に嵌る下向きの凸部を有し、前記周壁は、円筒状に形成されていることにある。
【００１２】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記充填材は無収縮グラウト材からなり、該無収縮グラウト材の基準圧縮強度は、材令２８日で４０Ｎ／ｍｍ２以上の強度であることにある。
【００１３】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れかに記載の構成に加え、前記杭と前記免震装置取り付け用型枠との間に、水平度調節用継ぎ目材を挿入或いは介在させてなることにある。
【００１４】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜４の何れかに記載の構成に加え、前記免震装置取り付け用型枠は、前記杭の杭頭部の端板に穿孔されているボルト孔に立設されたボルト、或いは前記杭の頭部側面に取り付けられたボルトによって、前記杭に固定されていることにある。
【００１５】
請求項６に記載の発明の特徴は、前記免震装置を、前記免震装置取り付け用型枠内に、位置決め手段を使用して前記免震装置の水平方向の位置、高さ及び水平度を調節して設置し、該免震装置と前記免震装置取り付け用型枠との間にできる空隙を充填材で埋めて前記免震装置を前記免震装置取り付け用型枠と一体化することにある。
【００１６】
請求項７に記載の発明の特徴は、前記位置決め手段には、前記免震装置の設置高さ及び水平度を調節する軸であって前記免震装置を支持する複数の支軸が備えられ、前記免震装置の前記支軸に対する取り付け位置を調節することによって、該支軸に支持された前記免震装置の高さ及び水平度を決定することにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る杭頭における免震装置設置構造及びその取り付け方法おいては、杭頭に取り付ける免震装置取り付け構造であって、底板と該底板の周囲から立ち上がる周壁とを備えた上面開放の免震装置取り付け用型枠を前記杭の杭頭に固定し、前記免震装置取り付け用型枠内に水平方向に移動できる大きさの免震装置を収容し、該免震装置と前記免震装置取り付け用型枠との間の空隙を充填材で埋めた構造とすることによって、免震装置取り付け用型枠内において、免震装置を設置する位置を調節できるので、所謂杭芯ずれが起きた場合においても、支障なく対処することができる。
【００１８】
また本発明においては、前記底板は、前記杭の外径より大きな直径を有する円盤状に形成されるとともに、前記底板の中心部に前記杭の中空部に嵌る下向きの凸部を有し、前記周壁は、円筒状に形成されていることにより、杭頭頂面に免震装置取り付け用型枠を設置する際に、凸部を杭の中空部に嵌め込んで設置することによって、免震装置取り付け用型枠の剪断応力を増大させることができる。
【００１９】
更に、充填材を無収縮グラウト材とすることにより、グラウト充填後に免震装置の固定位置の変動を好適に防止できる。
【００２０】
更に、前記無収縮グラウト材の基準圧縮強度を、２８日材令にて４０Ｎ／ｍｍ２以上の強度とすることにより、より確実に免震装置からの荷重に耐えることができる。
【００２１】
更に、免震装置取り付け用型枠が水平となるように、前記杭と前記免震装置取り付け用型枠との間に継ぎ目材を挿入して調節することによって、杭が傾斜している場合であっても、免震装置を水平に設置することができる。
【００２２】
更に、免震装置取り付け用型枠は、杭の杭頭部の端板に穿孔されているボルト孔に立設されたボルト、或いは杭の頭部側面に取り付けられたボルトによって杭に固定されているので、杭と免震装置取り付け用型枠が強固に固定されている。
【００２３】
また、免震装置を、免震装置取り付け用型枠内に、位置決め手段を使用して免震装置の水平方向の位置、高さ及び水平度を調節して設置し、免震装置と免震装置取り付け用型枠との間にできる空隙を充填材で埋めて免震装置を免震装置取り付け用型枠と一体化することにより、杭が傾いた場合や、杭芯ずれを起こした場合でも、免震装置の設置水平度や設置高さを調節することにより、それらを解消することができる。
【００２４】
更に、上記位置決め手段には、免震装置の設置高さ及び水平度を調節するための支軸であって免震装置を支持する複数の支軸が備えられ、その支軸を底板上に立設し、免震装置の支軸に対する取り付け位置を調節することによって、支軸に支持された免震装置の高さ及び水平度を決定することにより、免震装置の水平度及び高さの細かな調節ができ、免震装置を好適に設置できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明の実施の形態を図１〜７に示した実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本発明を実施したＰＨＣ杭頭における免震装置取り付け構造を示している。この免震装置取り付け構造は、建築物の基礎となる杭1の頭部に、免震装置を収容するための型枠である免震装置取り付け用型枠２を設置し、その免震装置取り付け用型枠２の中に免震装置３を設置している。
【００２７】
杭１は、中空部を有するＰＨＣ杭である。この杭の上端面にボルト孔を有する鋼製の端板１ａが固定されている。この端板１ａには杭頭部外周を覆う袴部１ｂが一体に備えられている。
【００２８】
この杭１の頭部に設置される免震装置取り付け用型枠２は、底板４と、その周囲から立ちが上がる周壁５とを有し、底面が平で上面が開放された平皿状をなしており、その内部の任意の位置に、免震装置３を収容できるようになっている。また、底板４は、杭１の外径よりも大きな直径を有する円盤状に形成されるとともに、その中心部には、杭１の中空部に嵌る円錐状をした下向きの凸部６を一体に有している。そして、周壁５は、底板４の外周と同径の円筒状に形成されている。尚、底板４は、上記円形の他、多角形状をしていてもよく、その際は、周壁５も底板４の外周形状に合わせた角筒状となす。
【００２９】
この免震装置取り付け用型枠２は、図１に示すように、杭１の端板１ａに穿孔されているボルト孔に型枠固定用ボルト７ａ，７ａ……を立設して底板４を貫通させ、ナットで杭１と免震装置取り付け用型枠２を固定させている。即ち、免震装置取り付け用型枠２の底板４には、図２に示すように、ボルト挿入孔７ｂ，７ｂ……が、底板４の中心を中心とする同一円周上に複数個形成されている。また、杭１の端板１ａには前記ボルト挿入孔７ｂ，７ｂ……に合わせて型枠固定用ボルト７ａ，７ａ……が立設され、これを底板４のボルト挿入孔７ｂ，７ｂ……に嵌合させ、底板４上で各型枠固定用ボルト７ａにナット７ｃを螺嵌させて締結することによって固定している。尚、型枠固定用ボルト７ａ，７ａ……としては、スタッドボルトを使用するとよい。
【００３０】
この免震装置取り付け用型枠２内に設置されている免震装置３は、免震装置取り付け用型枠２内を水平方向に移動できる大きさのものを使用している。免震装置３は、図４に示すように、上面側に凹曲面部１１ａを有する凹型部材１１と、下面側に凸曲面部１２ａを有する凸型部材１２の２つの部材を有し、凹曲面部１１ａ曲率半径は、凸曲面部１２ａの曲率半径より大きくなっており、凹型部材１１の凹曲面部１１ａ内に凸型部材１２の凸曲面部１２ａが揺動可能に嵌りあい、凹型部材１１と凸型部材１２との間には、凹曲面部１１ａと凸曲面部１２ａとの隙間を含めて、弾性変形可能なゴム状の弾性充填材１３が介在されているものを使用する。尚図４において１４は凹型部材１１と凸型部材１２とを仮止めしておくピンであり、免震装置３を免震装置取り付け用型枠２内固定した後に取り外すものである。
【００３１】
免震装置３の免震装置取り付け用型枠２内への設置は、免震装置３の凹型部材１１を免震装置取り付け用型枠２内に位置決め手段によって位置決めするとともに、該凹型部材１１と免震装置取り付け用型枠２内との間の空隙には、無収縮グラウト材からなる硬化性の充填材１５が注入され、この充填を介して凹型部材１１を免震装置取り付け用型枠２と一体化させている。グラウト材の基準圧縮強度は、材令２８日で４０Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００３２】
このようにして固定された免震装置３をもって構造物１６を支持させる場合は、図５に示すように、凸型部材１２の上面に滑り材１７を設置し、免震装置３の上に載せる構造物１６の下面に滑り板１８を固定し、滑り材１７上に滑り板１８を接触させ、その上に構造物１６を支持させる。これによって、構造物１６の水平方向の挙動が滑り材１７と滑り板１８間において許容され、構造物１６の縦軸の回動方向の挙動が凹曲面部１１ａと凸曲面部１２ａとの間で許容される。
【００３３】
次に、杭１の頭部に対する免震装置３を設置する免震装置取り付け方法について述べる。
【００３４】
先ず、既に設置されている杭１の頭部に、免震装置取り付け用型枠２を型枠固定用ボルト７ａ及びナット７ｃによって固定する。
【００３５】
次いで、杭１に固定された免震装置取り付け用型枠２上に、免震装置３を設置する。免震装置３は、免震装置３の取り付け位置をある程度自由に選択できるように、免震装置取り付け用型枠２内を水平方向に移動できる大きさのものを使用する。
【００３６】
免震装置３は、位置決め手段を使用して、免震装置３の水平方向の位置、高さ及び水平度を調節して設置する。
【００３７】
位置決め手段には、免震装置３の設置高さ及び水平度を調節するための軸であって免震装置３を支持する複数の支軸を使用し、その支軸を免震装置取り付け用型枠２の底板４上に立て、免震装置３の支軸に対する取り付け位置を調節することによって、支軸に支持された免震装置３の高さ及び水平度を決定する。
【００３８】
本実施例においては、図１及び図３に示すように、支軸として支軸用ボルト２１，２１……を使用し、この支軸用ボルト２１，２１……を免震装置取り付け用型枠２の底板４上の所望の位置に溶接によって立ち上げ、この支軸用ボルト２１，２１……に螺嵌した高さ調整用ナット２２，２２……の位置を調整することによって免震装置３の高さ及び水平度を調節する。
【００３９】
尚、免震装置３には、凹型部材１１の外周に設けられたフランジ１１ｂに、所定数の支軸挿通孔２３が渉下に貫通開口され、これに底板４上に立設した前記支軸用ボルト２１の先端部を挿入してフランジ１１ｂの下面を高さ調整用ナット２２に当接させ、該ナット２２の高さを調整することによって高さ及び水平度の調整を行った後、フランジ１１ｂ上より支軸用ボルト２１にロックナット２４を螺嵌し、フランジ１１ｂ上に締め付ける事によって、凹型部材１１を免震装置取り付け用型枠２に対して移動不能に位置決めするようにしている。
【００４０】
このようにして免震装置３を免震装置取り付け用型枠上２内に位置決めさせた後、免震装置３と凹型部材１１との間の空間に、硬化性充填材１５を注入し、これによって免震装置３の凹型部材１１を杭１に対して一体化させる。
【００４１】
尚、上述のように支軸用ボルト２１を底板４に固定することなく、免震装置３に支軸用ボルト２１，２１……を取り付け、免震装置３を支軸用ボルト２１，２１……に支持させて、免震装置取り付け用型枠２内に設置してもよい。その際には、免震装置３の支軸挿通孔２３は、ネジ孔であってもよい。
【００４２】
上述の実施例では、杭頂面に鋼製の端板を有するコンクリート杭に対して免震装置を支持させた場合を述べたが、この他鋼管杭、或いは鋼管コンクリート合成杭等のように、杭の上端部の端板にボルト孔を有しない杭に対しての実施例を図６について説明する。尚、前述した実施例と同じ部分には同じ符号を付すことによって重複説明を省略する。
【００４３】
鋼管杭、或いは鋼管コンクリート合成杭等のように杭頭部の外周に鋼管３１を有する杭３２である場合には、杭頭部の側面に型枠固定用ボルト３３，３３……が、その先端部が杭３２の上端部から突出するように取り付けられ、免震装置取り付け用型枠２の底板４には、この型枠固定用ボルト３３，３３……に対応する位置に、ボルト挿入孔７ｂ，７ｂ……を設け、このボルト挿入孔７ｂ，７ｂ……に型枠固定用ボルト３３，３３……の先端を挿通し、これにナット３４を螺嵌して締結することによって免震装置取り付け用型枠２を杭頭部に固定する。
【００４４】
その他の構成及び取り付け方法は前述したコンクリート杭１に対する実施例と同様である。
【００４５】
尚、上述した各実施例において、地中に設置された杭１又は杭３２の傾きが大きく、免震装置の水平度を免震装置取り付け用型枠２内における調整のみで行うのが不適当な場合には、図７に示すように、免震装置取り付け用型枠２と杭１又は杭３２との間に、テーパー状をした継ぎ目材３５を介在させてもよい。この継ぎ目材３５としては、鋼製のライナーや無収縮グラウトを使用することができる。
【００４６】
尚、ライナーは、予め、杭の傾き具合を予想し、大きさの異なるものを何種類か形成しておいてもよく、また、現場において、杭の実際の傾きにあわせて形成してもよい。
【００４７】
尚、免震装置取り付け用型枠２の周壁５の上端部に棒状材を掛け渡して位置決め手段としてもよい。これは、免震装置取り付け用型枠２の上に掛け渡した棒状材によって、免震装置３を支持し、棒状材の掛け渡す位置、太さなどによって、免震装置３の位置、高さ、水平度を決定するものである。
【００４８】
また、杭が高止まり、或いは、低止まりとなった場合は、免震装置取り付け用型枠２の周壁５の高さや免震装置３の設置高さを調節するとよい。上記各実施例においては、支軸用ボルト２１，２１……の長さ及び、高さ調整用ナット２２，２２……の取り付け位置を調整することによって、免震装置３の設置位置の高さを調節することができる。
【００４９】
また、杭芯の位置が計画とずれた場合には、図３に示すように、支軸用ボルト２１，２１……の設置位置を調節して、免震装置３の設置位置を実際の杭芯の位置から水平方向にずらすことにより、免震装置３を予定していた杭芯の位置に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る免震装置取り付け構造の一例を示す側断面図である。
【図２】本発明に係る免震装置取り付け構造に使用される免震装置取り付け用型枠を示す平面図である。
【図３】本発明に係る免震装置取り付け構造の他の例を示す側断面図である。
【図４】本発明に係る免震装置取り付け構造に使用される免震装置の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る免震装置取り付け構造において免震装置上に構造物を設置した際の側断面図である。
【図６】本発明に係る免震装置取り付け構造においてボルトを杭の側面に設置した例を示す側断面図である。
【図７】本発明に係る免震装置取り付け構造において継ぎ目材を設置した場合を示す側断面図である。
【図８】従来のフーチングの上に免震装置を設置する構造の一例を示す側面図である。
【図９】同上の他の例を示す側面図である。
【図１０】従来の免震装置取り付け構造の一例を示す側断面図である。
【図１１】同上の他の例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  杭
１ａ  端板
１ｂ  袴部
２  免震装置取り付け用型枠
３  免震装置
４  底板
５  周壁
６  下向きの凸部
７ａ  型枠固定用ボルト
７ｂ  ボルト挿入孔
７ｃ  ナット
１１  凹型部材
１１ａ  凹曲面部
１１ｂ  フランジ
１２  凸型部材
１２ａ  凸曲面部
１３  弾性充填材
１４  ピン
１５  充填材
１６  構造物
１７  滑り材
１８  滑り板
２１  支軸用ボルト
２２  高さ調整用ナット
２３  支軸挿通孔
２４  ロックナット
３１  鋼管
３２  杭
３３  型枠固定用ボルト
３４  ナット
３５  継ぎ目材
４１  杭
４２  フーチング
４３  免震装置
４４  柱
５１  キャップ
５２  杭
５３  弾性ブロック体（免震装置）
５４  筒体
【図１】
2008214986.tif 000003
【図２】
2008214986.tif 000004
【図３】
2008214986.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008214986.tif 000008
【図７】
2008214986.tif 000009
【図８】
2008214986.tif 000010
【図９】
2008214986.tif 000011
【図１０】
2008214986.tif 000012
【図１１】
2008214986.tif 000013