(57)【要約】【課題】鉛又は粘弾性体の漏れによるエネルギー吸収能率の低下を防いで、地震等によって生じるエネルギーを好適に吸収することのできる杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造を提供すること。【解決手段】杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造１は、地盤２に打設された鋼管杭３の杭頭３ａに接合している上部構造物５の複数のコンクリート製の基礎６の内部に夫々封入された鉛４と、鋼管杭３及び基礎６を連結していると共に、鉛４に囲繞された異形部７を有している複数の鋼棒８と、杭頭３ａ及び鉛４間における鋼棒８の外周面８ａに塗布された錆止め剤６０と、杭頭３ａの上面に圧接していると共に鋼棒８に溶接等により固着されている鋼板１０と、外面が露出しないように基礎６に埋設されていると共に、内周面で規定している空間に鉛４を収容した鋼製の筒体２２とを具備している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に設置された杭の杭頭に接合している上部構造物の内部に封入された鉛又は粘弾性体と、杭及び上部構造物を連結していると共に上端側で鉛又は粘弾性体に囲繞された鋼棒と、杭頭及び鉛又は粘弾性体間における鋼棒の外周面に塗布された錆止め剤とを具備している杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【請求項２】
鋼棒は、鉛又は粘弾性体に囲繞された異形部を有している請求項１に記載の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【請求項３】
杭頭の上面に当接していると共に、鋼棒に固着されている鋼板を具備している請求項１又は２に記載の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【請求項４】
上部構造物に埋設された鋼製の筒体を具備しており、鉛又は粘弾性体は、筒体の中に収容されている請求項１から３のいずれか一項に記載の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【請求項５】
筒体は、その外周面に突起部を有している請求項４に記載の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【請求項６】
杭は、コンクリート杭又は鋼管杭からなる請求項１から５のいずれか一項に記載の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【請求項７】
上部構造物は、コンクリート製の基礎を具備しており、基礎は、杭頭に接合されている請求項１から６のいずれか一項に記載の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に設置された杭とこの杭上に構築される事務所ビル、集合住宅、戸建住宅、橋脚等の基礎を含む上部構造物との接合部におけるエネルギー吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に特開２０００−３３６６６６号公報に記載されているような杭と上部構造物との接合部における構造を提案した。
【０００３】
斯かる構造は、地盤に打設されていると共に上部構造物の基礎が杭頭上に配された杭と、杭に埋設されており、杭頭上において上部構造物に向かって伸びた突出部を有した異形鉄筋と、この異形鉄筋の突出部の周囲を囲繞して、基礎に埋設されており、異形鉄筋の突出部と基礎との間に介在された鉛又は粘弾性体とを具備してなり、地震等により構造物が地盤に対して振動した際に、鉛又は粘弾性体に流動を生じさせて杭頭に過大な力が加わるのを阻止するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３６６６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、斯かる構造では、基礎の下端で鉛又は粘弾性体が露出しているために、上部構造物が振動した際に鉛又は粘弾性体が基礎の下端から漏れて、鉛又は粘弾性体の流動によるエネルギー吸収能率の低下を招く虞がある。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鉛又は粘弾性体の漏れによるエネルギー吸収能率の低下を防いで、地震等によって生じるエネルギーを好適に吸収することのできる杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造は、地盤に設置された杭の杭頭に接合している上部構造物の内部に封入された鉛又は粘弾性体と、杭及び上部構造物を連結していると共に上端側で鉛又は粘弾性体に囲繞された鋼棒と、杭頭及び鉛又は粘弾性体間における鋼棒の外周面に塗布された錆止め剤とを具備している。
【０００８】
第一の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造によれば、上述の構成を具備しているために、地震等による上部構造物の地盤に対する振動時に、鉛又は粘弾性体が上部構造物から漏れるのを防ぐことができて、鉛又は粘弾性体の漏れによるエネルギー吸収能率の低下を防ぐことができ、また、錆止め剤により鋼棒の劣化を防ぐと共に、鋼棒が上部構造物に直接に当接するのを防いで当該鋼棒と上部構造物との摺動抵抗を減らすことで鋼棒の好適な動作を維持することができる。
【０００９】
本発明の第二の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造では、第一の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造において、鋼棒は、鉛又は粘弾性体に囲繞された異形部を有している。
【００１０】
本発明の第三の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造は、第一又は第二の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造において、杭頭の上面に当接していると共に、鋼棒に固着されている鋼板を具備している。
【００１１】
本発明の第四の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造は、第一から第三のいずれかの態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造において、上部構造物に埋設された鋼製の筒体を具備しており、鉛又は粘弾性体は、筒体の中に収容されている。
【００１２】
本発明の第五の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造では、第四の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造において、筒体は、その外周面に突起部を有している。
【００１３】
本発明の第六の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造では、第一から第五のいずれかの態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造において、杭は、コンクリート杭又は鋼管杭からなる。
【００１４】
本発明の第七の態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造では、第一から第六のいずれかの態様の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造において、上部構造物は、コンクリート製の基礎を具備しており、基礎は、杭頭に接合されている。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１から図３において、本例の杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造１（以下、エネルギー吸収構造１と略称する）は、地盤２に打設された鋼管杭３の杭頭３ａに接合している上部構造物５の複数のコンクリート製の基礎６の内部に夫々封入された鉛４と、鋼管杭３及び基礎６を連結していると共に、鉛４に囲繞された異形部７を有している複数の鋼棒８と、杭頭３ａ及び鉛４間における鋼棒８の外周面８ａに塗布された錆止め剤６０と、杭頭３ａの上面に圧接していると共に鋼棒８に溶接等により固着されている鋼板１０と、外面が露出しないように基礎６に埋設されていると共に、内周面で規定している空間に鉛４を収容した鋼製の筒体２２とを具備している。
【００１７】
地盤２と上部構造物５との間には、本例では、地震等による振動後において上部構造物５を各鋼管杭３に対して元の位置に復帰させる原点復帰機能を有した積層ゴム等の免震装置が介在されている。
【００１８】
鋼管杭３は、本例では、円柱状に形成されており、各鋼棒８は、鋼管杭３の中心Ｏの周りで等角度間隔に配されていると共に軸方向に伸びて形成されている。
【００１９】
上部構造物５は、事務所ビル、集合住宅、戸建住宅、橋脚等及びこれらを支持する基礎６からなる。上部構造物５の事務所ビル等は、基礎６の上面にアンカーボルト等により固定されている。鋼管杭３に対応して配された直方体状の基礎６は、本例では、杭頭３ａの上面に載置されているような態様で形成されている。
【００２０】
鉛４は、所望のエネルギー吸収を行わせるために、高純度、例えば純度９９．９％以上のものからなる。基礎６の内部の鉛４は、基礎６の下面で露出しないように、当該下面から所定間隔をもって上方に配されており、鋼棒８の基礎６に対する変位に基づいて塑性流動を生じるようになっている。
【００２１】
軸方向に伸びた鋼棒８は、上述の異形部７に加えて、上端側に異形部７が配されていると共に下端で鋼板１０の上面に溶接等により固着されている円柱状本体１１を具備している。
【００２２】
異形部７は、複数の環状の突起１２を具備しており、複数の突起１２は、円柱状本体１１の上端部における外周面８ａに、軸方向に等間隔をもって夫々一体的に設けられている。
【００２３】
錆止め剤６０は、鋼棒８の外周面８ａに塗布されることにより当該鋼棒８を被覆して、基礎６と円柱状本体１１との直接の当接を防いでいる。
【００２４】
鋼板１０は、鋼管杭３の外径と略同一の外径を有する環状体からなる。鋼板１０は、複数の鋼棒８を夫々連結するように当該鋼棒８の夫々の下端が溶接等によって固着されている。鋼板１０は、本例では、その下面が鋼管杭３の杭頭３ａの上面に溶接等により固着されている。
【００２５】
筒体２２は、その外周面に軸方向に等間隔をもって配された複数の突起部２３を有している。
【００２６】
本例のエネルギー吸収構造１では、地震等により上部構造物５が地盤２に対して振動して、基礎６が鋼管杭３に対して上下方向に相対移動すると、各鋼棒８の異形部７が上下方向に相対変位することで鉛４に塑性流動を生じさせ、鉛４の塑性流動により基礎６の振動エネルギー、延いては上部構造物５の振動エネルギーを吸収して、上部構造物５の地震による振動を可及的速やかに減衰させるようになっている。
【００２７】
以上のエネルギー吸収構造１によれば、基礎６の内部に封入された鉛４と、鋼管杭３及び基礎６を連結していると共に上端側で鉛４に囲繞された鋼棒８とを具備しているために、地震等による上部構造物の地盤に対する振動時に、鉛又は粘弾性体が上部構造物から漏れるのを防ぐことができて、鉛又は粘弾性体の漏れによるエネルギー吸収能率の低下を防ぐことができ、また、杭頭３ａと鉛４との間において鋼棒８の外周面８ａに錆止め剤６０が塗布されているために、当該錆止め剤６０により鋼棒８の劣化を防ぐと共に、鋼棒８が基礎６に直接に当接するのを防いで当該鋼棒８と基礎６との摺動抵抗を減らすことで鋼棒８の好適な動作を維持することができる。
【００２８】
尚、エネルギー吸収構造１は、鉛４に代えて、例えば、エポキシ系高分子材料、シリコーンゲル又は高減衰ゴムからなる粘弾性体を具備していてもよい。
【００２９】
また、エネルギー吸収構造１は、複数の鋼板１０に代えて、下面で杭頭３ａの上面に圧接していると共に上面で基礎６の下面に当接しており、略中心部に鋼棒８の下端が溶接等によって固着されている複数の円盤状の鋼板（図示せず）を具備していてもよい。
【００３０】
更に、本例のエネルギー吸収構造１は、鋼管杭３への適用に限定されず、例えば、コンクリート製の杭（コンクリート杭）に適用してもよく、斯かる場合には、上端で鋼板１０の下面に固着されていると共にコンクリート杭に埋設されたＰＣ鋼材を具備していてもよい。
【００３１】
エネルギー吸収構造１は、本例では、鋼管杭３上に基礎６を介して事務所ビル、集合住宅、戸建住宅、橋脚等が構築されてなるが、例えば、鋼管杭３上に基礎６を介さずに事務所ビル、集合住宅、戸建住宅、橋脚等が構築される場合には、これらの床スラブ等の内部に鉛又は粘弾性体を封入してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、鉛又は粘弾性体の漏れによるエネルギー吸収能率の低下を防いで、地震等によって生じるエネルギーを好適に吸収することのできる杭頭接合部におけるエネルギー吸収構造を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例が用いられた全体側面説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の例の断面説明図である。
【図３】図２に示す例の平面説明図である。
【符号の説明】
１  エネルギー吸収構造
２  地盤
３  鋼管杭
３ａ  杭頭
４  鉛
５  上部構造物
６  基礎
７  異形部
８  鋼棒
８ａ  外周面
１０  鋼板
２２  筒体
６０  錆止め剤
【図１】
2004324154.tif 000003
【図２】
2004324154.tif 000004
【図３】
2004324154.tif 000005