(57)【要約】      （修正有）【課題】支持杭と耐圧版によって建物の荷重を分散支持することで建物の再沈下を防止できる建物基礎の支持構造を提供すること。【解決手段】建物基礎の支持構造１は、建物の基礎下に設けた作業空間Ｂから支持層に亘って延在し、作業空間Ｂの底面に敷設されており、中央に挿通孔を有する耐圧版２０と、挿通孔に挿通された状態で耐圧版２０と連結しており、先端が支持層内に位置する鋼管杭１０と、鋼管杭１０の周面から耐圧版２０の上面に亘って形成されている複数の補強リブ３０と、鋼管杭１０の頭部と基礎Ａの底部との間に介在している支持台４０と、作業空間Ｂの内部を充填している埋戻し材５０と、を備え、鋼管杭１０と耐圧版２０によって建物の荷重を分散支持していることを特徴とする。【選択図】図１
0003202558.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎下に設けた作業空間から支持層に亘って延在する建物基礎の支持構造であって、
前記作業空間の底面に敷設されており、中央に挿通孔を有する耐圧版と、
前記挿通孔に挿通された状態で前記耐圧版と連結しており、先端が支持層内に位置する鋼管杭と、
前記鋼管杭の周面から前記耐圧版の上面に亘って形成されている複数の補強リブと、
前記鋼管杭の頭部と基礎の底部との間に介在している支持台と、
前記作業空間の内部を充填している埋戻し材と、を備え、
前記鋼管杭と前記耐圧版によって建物の荷重を分散支持していることを特徴とする、
建物基礎の支持構造。
【請求項２】
前記耐圧版は矩形の板材であり、前記補強リブが前記耐圧版の対角線に沿って４つ設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の建物基礎の支持構造。
【請求項３】
前記支持層は中間層であることを特徴とする、請求項１または２に記載の建物基礎の支持構造。
【請求項４】
前記鋼管杭は、複数の短鋼管を連結して成ることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の建物基礎の支持構造。
【請求項５】
前記耐圧版の下に、改良土層を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の建物基礎の支持構造。
【請求項６】
前記支持台は、互いに平行する上板と底板とを有し、前記上板と前記底板の間隔を固定可能であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の建物基礎の支持構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は建物基礎の支持構造に関し、特に、支持杭と耐圧版によって建物の荷重を分散支持することで、建物の再沈下を防止する、建物基礎の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤上の建物においては、敷地が不均一に沈下して建物を傾斜させる不同沈下が生じることがある。
不同沈下した建物を修復するには、沈下した基礎をジャッキアップすることで、傾いた建物を水平に戻す。これらの沈下修復工法には、アンダーピニング工法、耐圧版工法、ポイントジャッキ工法などの各種工法がある。
【０００３】
このうちアンダーピニング工法は、基礎下を掘削して作業スペースを設け、建物を反力として油圧ジャッキで支持層まで鋼管杭を圧入し、これを支持杭として基礎をジャッキアップする工法である。
ジャッキアップ後は鋼管杭の頭部と基礎の間にスペーサを介挿し、主に鋼管杭の先端に上向きに働く先端支持力と周面摩擦力とで建物の荷重を支持する。
また、耐圧版工法は、基礎の下に敷設した耐圧版に反力を取って、基礎をジャッキアップする工法である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術には、次のような欠点がある。
＜１＞アンダーピニング工法は、支持杭のみによって建物の荷重を支持する。このため、中間層（比較的薄くかつ浅い地層）を支持層とする場合、荷重の集中により支持杭の先端が中間層を突き抜けて、建物の再沈下を起こすことがある。
＜２＞これを回避するため、鋼管杭をより深い支持層まで到達させる必要がある。そのため、杭長が長くなり、材料コスト、施工コストが高くなる。
＜３＞耐圧版工法は、地盤が十分に締め固められてない場合、耐圧版に反力を取ってジャッキアップすることにより地盤が圧密されて、建物が再沈下する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するための本考案の建物基礎の支持構造は、建物の基礎下に設けた作業空間から支持層に亘って延在し、作業空間の底面に敷設されており、中央に挿通孔を有する耐圧版と、挿通孔に挿通された状態で耐圧版と連結しており、先端が支持層内に位置する鋼管杭と、鋼管杭の周面から耐圧版の上面に亘って形成されている複数の補強リブと、鋼管杭の頭部と基礎の底部との間に介在している支持台と、作業空間の内部を充填している埋戻し材と、を備え、鋼管杭と耐圧版によって建物の荷重を分散支持することを特徴とする。
【０００６】
本考案の建物基礎の支持構造は、耐圧版が矩形の板材であり、補強リブが耐圧版の対角線に沿って４つ設けられることが望ましい。
【０００７】
本考案の建物基礎の支持構造は、支持層が中間層であることが望ましい。
【０００８】
本考案の建物基礎の支持構造は、鋼管杭が複数の短鋼管を連結して成ることが望ましい。
【０００９】
本考案の建物基礎の支持構造は、耐圧版の下に改良土層を有することが望ましい。
【００１０】
本考案の建物基礎の支持構造は、支持台が互いに平行する上板と底板とを有し、上板と底板の間隔を固定可能であることが望ましい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の建物基礎の支持構造は、以上説明した構成であるため、次の効果を少なくともひとつ備えている。
＜１＞建物の荷重を、支持杭による先端支持力・周面摩擦力と耐圧版による反力によって分散して支持する構造なので、層厚が比較的薄い中間層でも、建物の荷重を十分に支持することができる。よって、建物の再沈下を防ぐことができる。
＜２＞中間層を支持層とすることで、杭長を短縮することができる。よって、従来工法に比べて、材料コスト、施工コストを大幅に削減することができる。
＜３＞耐圧版の下に改良層が形成され、改良層下の地盤が十分に締め固められており、かつ鋼管杭と耐圧版の両者が連結しているため、施工後に耐圧版が沈下することなく、建物を十分に支持することができる。
＜４＞建物の荷重が支持杭と耐圧版に分散されるため、ジャッキアップが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係る建物基礎の支持構造の説明図。
【図２】支持台の説明図。
【図３Ａ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（１）。
【図３Ｂ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（２）。
【図３Ｃ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（３）。
【図３Ｄ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（４）。
【図３Ｅ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（５）。
【図３Ｆ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（６）。
【図３Ｇ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（７）。
【図３Ｈ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（８）。
【図３Ｉ】本考案に係る建物基礎の支持構造の施工方法の説明図（９）。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本考案の建物基礎の支持構造について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
[建物基礎の支持構造]
＜１＞全体の構成（図１）。
本考案の建物基礎の支持構造１は、不同沈下した建物の沈下修復工事によって構築される構造であって、建物の再沈下防止機能を有する支持構造である。
本考案の建物基礎の支持構造１は、基礎Ａ下の作業空間Ｂから地盤の支持層に亘って構築される支持構造であって、作業空間Ｂから支持層へ到達する鋼管杭１０と、鋼管杭１０に挿通孔２１を挿通した状態で作業空間Ｂの底面に配置される耐圧版２０と、鋼管杭１０の周面から耐圧版２０の上面に亘って溶着され、両者を連結する複数の補強リブ３０と、鋼管杭１０の頭部と基礎Ａの底面との間に介在する支持台４０と、作業空間Ｂ内に充填される埋戻材５０と、を少なくとも備える。
なお、本例では基礎Ａを布基礎として説明するが、べた基礎にも適用可能である。
【００１５】
＜２＞鋼管杭。
鋼管杭１０は、先端支持力および周面摩擦力によって建物の荷重を支持する支持杭である。
各鋼管杭１０は、杭長が１ｍ程度の短鋼管であり、これを地盤中に連続して打ち継いで長尺の支持杭を形成する。
鋼管杭１０同士の接続は、溶接その他の公知の手段によって行う。
最上部の鋼管杭１０は、後述する耐圧版２０と一体に連結される。また、鋼管杭１０の周面と耐圧版２０の上面との間には補強リブ３０を設ける。
【００１６】
＜３＞耐圧版。
耐圧版２０は、地盤への支圧力によって建物の荷重を支持する面材である。
本例では、耐圧版２０として矩形の敷鉄板を採用する。例えば、肉厚ｔ＝１６ｍｍ、６００ｍｍ×６００ｍｍ程度の敷鉄板を採用することができる。
耐圧版２０の中央部には鋼管杭１０を挿通するための円形の挿通孔２１を設ける。挿通孔２１の内径は鋼管杭１０の外径に対応させる。
【００１７】
＜４＞補強リブ。
補強リブ３０は、鋼管杭１０と耐圧版２０との継手部を補強するとともに、耐圧版２０の変形を防止する補強部材である。
補強リブ３０は、最上部の鋼管杭１０の外周から耐圧版２０の上面に亘って鋼材を溶接してなる。
本例では、三角形状の補強リブ３０を、耐圧版２０の対角線に沿って４つ設ける。ただし、補強リブ３０の形状や数はこれに限られない。
建物の荷重によって鋼管杭１０が地盤内に押し込まれると、鋼管杭１０との継手部が下方に引き込まれて、耐圧版２０が変形するおそれがある。
耐圧版２０の上面に補強リブ３０を設けることによって、このような耐圧版２０の変形を防ぐことができる。
【００１８】
＜５＞支持台（図２）。
支持台４０は、鋼管杭１０の頭部と基礎Ａの底面との間に介在し、建物の荷重を鋼管杭１０へ伝達する部材である。
本例の支持台４０は、油圧ジャッキＪによって調整した高さを保持する機能を有する。
すなわち、本例の支持台４０は、平行して設けた上板４１および底板４２と、底板４２の四隅から上板４１に向けて突設した４本の筒状の支柱４３と、上板４１の四隅から各支柱４３に向けて突設し、支柱４３に内挿可能な４本のボルトバー４４と、ボルトバー４４に螺着可能な４つのナット４５と、を有する。
支持台４０の下部には鋼管杭１０の頭部にかぶせるキャップを設けても良い。
各ボルトバー４４を支柱４３に内挿した状態で、ナット４５を支柱４３の口縁に締め付けることで、上板４１と底板４２との間隔が固定される。これによって、上板４１と下板４２との間隔（支持台４０の高さ）を保持することができる。
なお、支持台４０の構造はこれに限られない。例えばねじジャッキによってジャッキアップを行い、ジャッキアップ後のねじジャッキをそのまま支持台４０としても良い。
あるいは、ジャッキアップ後の鋼管杭１０の頭部と基礎Ａの底面との間に、鋼管などのスペーサを介挿して、これを支持台４０としてもよい。
要はジャッキアップした高さを保持し、建物荷重を鋼管杭１０に伝達できる機能を有すればよい。
【００１９】
＜６＞埋戻材。
埋戻材５０は、作業空間Ｂ内に充填する資材である。
埋戻材５０には各種の改良土を採用することができる。
【００２０】
＜７＞中間層で支持可能な理由。
従来技術は、建物の荷重を支持杭のみによって支持する構造であったため、中間層を支持層とすると、建物の荷重によって支持杭の先端が中間層を突き抜けて、建物の再沈下を引き起こすことがあった。
これに対し本考案の建物基礎の支持構造１は、建物の荷重を、支持杭である鋼管杭１０と耐圧版２０の双方で分散して支持する構造である。
すなわち、建物荷重をＰとする場合、[Ｐ＝（鋼管杭≦Ｐ）＋（耐圧版≦Ｐ）]となり、鋼管杭１０に荷重が集中しない。
よって、中間層を支持層としても建物荷重を安定して支持することができる。
また、比較的浅い中間層を支持層とすることで、鋼管杭１０の杭長を短縮することができ、材料コストの低減と工期の短縮、ひいては施工コストの大幅な削減を達成できる。
【００２１】
[施工方法]
次に、本考案の建物基礎の支持構造の施工方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本工法は、不同沈下した建物の基礎下に複数のジャッキアップ点を選定し、各ジャッキアップ点に本考案の建物基礎の支持構造を設けて基礎をジャッキアップすることで、傾斜した建物を水平に戻す工法である。
ジャッキアップ点は、建物の規模や傾斜度、基礎の配置などに応じて選定する。選定方法は周知技術なのでここでは詳述しない。
【００２２】
＜１＞作業空間の形成（図３Ａ）。
建物の基礎Ａ直下の地盤を掘削し、作業空間Ｂを形成する。
作業空間Ｂの大きさは適宜であるが、例えば、基礎下に幅：奥行：深さ＝１ｍ×１ｍ×１．５ｍ程度の空間を形成するように掘削するとよい。
作業空間Ｂの底面は平坦に敷き均す。
【００２３】
＜２＞鋼管杭の圧入（図３Ｂ）。
まず、基礎Ａ直下の床面に鋼管杭１０（短鋼管）を立て込み、鋼管杭１０の頭部と基礎Ａの底面の間に油圧ジャッキＪを介在させる。
続いて、基礎Ａの底面に反力を取って、油圧ジャッキＪで鋼管杭１０を地盤へ圧入する。
先行して圧入した鋼管杭１０の頭部に、後続する鋼管杭１０の先端を溶接し、同様に地盤へ圧入する。
以上のように、油圧ジャッキＪによる圧入と鋼管杭１０の溶接を繰り返し、十分な支持力を得られる支持層に到達するまで、鋼管杭１０を打ち継いでゆく。  
【００２４】
＜３＞鋼管杭による地切り。
最深部の鋼管杭１０の先端が支持層に到達すると、鋼管杭１０の先端支持力と周面摩擦力の合計が建物の荷重を上回り、油圧ジャッキＪの駆動によって基礎Ａと地盤が地切りされる。
１〜２ｃｍ程度の地切りを確認した時点で、油圧ジャッキＪを解除して鋼管杭１０の頭部から取り外す。
【００２５】
＜４＞作業空間の底面の改良（図３Ｃ）。
作業空間Ｂの底面にセメント系固化材を打設して水平に均し、改良層を形成する。ただし、改良層の形成方法はこれに限られず、例えば改良土を敷き均すなどの他の公知技術を用いてもよい。
なお、作業空間Ｂ底面の改良を鋼管杭１０の圧入後に行うのは、先行して底面を改良すると、硬化した地盤に妨げられて鋼管杭１０が圧入できないからである。
【００２６】
＜５＞耐圧版の敷設（図３Ｄ）。
最上部の鋼管杭１０の頭部に耐圧版２０の挿通孔２１を挿通して、耐圧版２０を作業空間Ｂの底面に設置する。  
【００２７】
＜６＞耐圧版による地切り（図３Ｅ）。
耐圧版２０上の、鋼管杭１０の両側にそれぞれ油圧ジャッキＪを設置し、耐圧版２０と基礎Ａの間で稼働させて、鋼管杭１０圧入時と同様の反力をかける。
耐圧版２０と基礎Ａとの距離が油圧ジャッキＪの最大高より大きい場合には、油圧ジャッキＪと基礎Ａの間にコマ材Ｋを介在させるなどして適宜高さを調整する。微調整にはコマ材Ｋと基礎Ａの間にスペーサＳを挟むとよい。
油圧ジャッキＪの駆動によって、基礎Ａを反力にして耐圧版２０が押し下げられ、作業空間Ｂの底面の地盤が密に締め固められる。
地盤が十分に締め固められると、今度は耐圧版２０を反力にとって基礎Ａが押し上げられ、地盤から地切りする。この時点で油圧ジャッキＪを耐圧版２０上から取り外す。
【００２８】
＜７＞鋼管杭と耐圧版の接続（図３Ｆ）。
鋼管杭１０と耐圧版２０の継手部を溶接して、両者を一体に連結する。
さらに、鋼管杭１０の周面と耐圧版２０の上面との間に補強リブ３０を溶接する。本例では、補強リブ３０は、耐圧版２０の対角線上に４か所設ける。
補強リブ３０によって、鋼管杭１０と耐圧版２０の継手部を補強するとともに、鋼管杭１０の引き込みによる耐圧版２０の変形を防止することができる。
さらに、補強リブ３０によって鋼管杭１０と耐圧版２０とを一体に結合するため、鋼管杭１０の頭部に付加される建物荷重を、鋼管杭１０による先端支持力・周面摩擦力と、耐圧版２０による反力とに分散させることができる。
そのため、比較的浅い中間層を支持層としても建物荷重を十分に支持することができ、建物の再沈下を防止することができる。
【００２９】
＜８＞支持台の設置（図３Ｇ）。
鋼管杭１０の頭部に支持台４０を載置する。
支持台４０の上板４１を持ち上げて、上板４１と底板４２の間に油圧ジャッキＪを介在させる。
【００３０】
＜９＞ジャッキアップの準備。
全てのジャッキアップ点で、上述した＜１＞〜＜８＞の作業を行う。
【００３１】
＜１０＞建物の水平調整（図３Ｈ）。  
基礎Ａの沈下量が一番大きいジャッキアップ点から順に基礎Ａをジャッキアップし、建物を水平調整する。具体的には各ジャッキアップ点で以下の作業を行う。
油圧ジャッキＪを駆動して、支持台４０の上板４１を基礎Ａの底面に当接させ、上板４１を介して基礎Ａを押し上げる。
基礎Ａを所定の高さへ押し上げたら、油圧ジャッキＪの駆動を停止し、支持台４０の４本のボルトバー４４の各ナット４５を回転させて下ろし、支柱４３の口縁に堅固に締め付ける。これによって上板４１と底板４２の間隔が固定される。
続いて、油圧ジャッキＪの圧力を解除して支持台４０の内部から取り外す。
支持台４０は基礎Ａのジャッキアップ後の高さに固定されているため、基礎Ａの荷重を鋼管杭１０へ伝達することができる。
各ジャッキアップ点で基礎Ａを適切な高さへジャッキアップして、建物を水平にする。
本考案は、建物の荷重が鋼管杭１０と耐圧版２０に分散されているため、従来技術に比較して容易にジャッキアップすることができる。
【００３２】
＜１１＞作業空間の埋戻し（図３Ｉ）。
各ジャッキアップ点の作業空間Ｂに埋戻し材５０を充填し、作業空間Ｂを埋め戻す。
【符号の説明】
【００３３】
１    建物基礎の支持構造
１０  鋼管杭
２０  耐圧版
２１  挿通孔
３０  補強リブ
４０  支持台
４１  上板
４２  底板
４３  支柱
４４  ボルトバー
４５  ナット
５０  埋戻材
Ａ    基礎
Ｂ    作業空間
Ｊ    油圧ジャッキ
Ｋ    コマ材
Ｓ    スペーサ
【図１】
0003202558.tif 000003
【図２】
0003202558.tif 000004
【図３Ａ】
0003202558.tif 000005
【図３Ｂ】
0003202558.tif 000006
【図３Ｃ】
0003202558.tif 000007
【図３Ｄ】
0003202558.tif 000008
【図３Ｅ】
0003202558.tif 000009
【図３Ｆ】
0003202558.tif 000010
【図３Ｇ】
0003202558.tif 000011
【図３Ｈ】
0003202558.tif 000012
【図３Ｉ】
0003202558.tif 000013