(57)【要約】【課題】コストが安く、不同沈下の修正制御が容易で、且つ構造物の基礎としても機能する構造物の不同沈下制御可能な基礎構造を提供することを目的とする。【解決手段】構造物の下部地盤中に膨縮可能な材料で形成され非圧縮性流体が充填された複数の中空柱状体を、前記構造物の平面形状に対して横向きに所定の方向性及び間隔で設置し、前記中空柱状体と流体供給源とを連通し、前記中空柱状体に非圧縮性流体を流出入可能にし、センサにより検出された前記構造物の不同沈下量に応じて前記複数の中空柱状体に選択的に非圧縮性流体を流出入し、前記中空柱状体を膨縮させることにより不同沈下を修正制御することを特徴とする構造物の不同沈下制御可能基礎構造。【選択図】  図１
2004218201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の下部地盤中に膨縮可能な材料で形成され非圧縮性流体が充填された複数の所定長さの中空柱状体を、前記構造物の平面形状に対して横向きに所定の方向、間隔及びレベルで設置し、前記中空柱状体の端部と流体供給源とを連通し、前記中空柱状体に非圧縮性流体を流出入可能にし、センサにより検出された前記構造物の不同沈下量に応じて前記複数の中空柱状体に選択的に非圧縮性流体を流出入し、前記中空柱状体を径方向に膨縮させることにより不同沈下を修正制御することを特徴とする構造物の不同沈下制御可能基礎構造。
【請求項２】
前記中空柱状体を構造物の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置することを特徴とする請求項１に記載の構造物の不同沈下制御可能基礎構造。
【請求項３】
前記中空柱状体を構造物の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置し、前記一方向に平行に設置された前記中空柱状体の間に前記一方向と直交する方向に横向きに所定間隔で平行に且つ前記一方向に設置した前記中空柱状体と同一レベルに設置したことを特徴とする請求項１に記載の構造物の不同沈下制御可能基礎構造。
【請求項４】
前記中空柱状体を構造物の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置し、前記一方向に平行に設置された前記中空柱状体と異なるレベルで前記一方向と直交する方向に横向きに所定間隔で平行に中空柱状体を設置することを特徴とする請求項１に記載の構造物の不同沈下制御可能基礎構造。
【請求項５】
前記一方向または前記一方向と直交する方向のそれぞれ一列の中空柱状体を長さ方向に複数に分割して設置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造物の不同沈下制御可能基礎構造。
【請求項６】
前記中空柱状体に形状保持用の孔明き剛性管を配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造物の不同沈下制御可能基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低層建築構造物、盛土道路、舗装道路等の建築・土木の技術分野の構造物の不同沈下制御可能な基礎構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、構造物等の不同沈下に対する修正制御の技術として、柱脚にジャッキを据え付ける方法や、構造物内に荷重を可変とする装置を配置し、建築構造物の平面形状位置における不同沈下量に応じて前記平面形状位置での荷重量を可変とすることにより不同沈下を修正制御する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１８５０８９号公報
【特許文献２】
特開平６−１８５２４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は構造物に多くの装置を設備する必要があり、非常にコストが高いものであり、且つ不同沈下を引き起こす地盤そのものの改良が必要となるという問題を有するものであった。
【０００５】
本発明は、コストが安く、不同沈下の修正制御が容易で、且つ構造物の基礎としても機能する構造物の不同沈下制御可能な基礎構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、前記課題を解決するために、構造物の不同沈下制御可能な基礎構造において、構造物の下部地盤中に膨縮可能な材料で形成され非圧縮性流体が充填された複数の所定長さの中空柱状体を、前記構造物の平面形状に対して横向きに所定の方向、間隔及びレベルで設置し、前記中空柱状体の端部と流体供給源とを連通し、前記中空柱状体に非圧縮性流体を流出入可能にし、センサにより検出された前記構造物の不同沈下量に応じて前記複数の中空柱状体に選択的に非圧縮性流体を流出入し、前記中空柱状体を径方向に膨縮させることにより不同沈下を修正制御することを特徴とする。
【０００７】
本第２発明は、本第１発明の構造物の不同沈下制御可能な基礎構造において、前記中空柱状体を構造物の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置することを特徴とする。
【０００８】
本第３発明は、本第１発明の構造物の不同沈下制御可能な基礎構造において、前記中空柱状体を構造物の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置し、前記一方向に平行に設置された前記中空柱状体の間に前記一方向と直交する方向に横向きに所定間隔で平行に且つ前記一方向に設置した前記中空柱状体と同一レベルに設置したことを特徴とする。
【０００９】
本第４発明は、本第１発明の構造物の不同沈下制御可能な基礎構造において、前記中空柱状体を構造物の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置し、前記一方向に平行に設置された前記中空柱状体と異なるレベルで前記一方向と直交する方向に横向きに所定間隔で平行に中空柱状体を設置することを特徴とする。
【００１０】
本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれか１つの発明の構造物の不同沈下制御可能基礎構造において、前記一方向または前記一方向と直交する方向のそれぞれ一列の中空柱状体を長さ方向に複数に分割して設置することを特徴とする。
【００１１】
本第６発明は、本第１〜第５発明のいずれか１つの発明の構造物の不同沈下制御可能基礎構造において、前記中空柱状体に形状保持用の孔明き剛性管を配置したことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明の構成により、構造物下部地盤中の横向きに設置された中空柱状体が周囲地盤を圧密すると共に、中空柱状体と周囲土壌との摩擦力により地盤中にしっかりと保持されて上部荷重を支持するので構造物の基礎としての機能を有し、また、複数の中空柱状体に構造物の不同沈下量に応じて選択的に非圧縮性流体を供給して膨縮する際、その反力を圧密された周辺地盤と中空柱状体と周囲土壌との摩擦力により担当し、構造物の不同沈下を修正制御可能とする。
複数の中空柱状体を構造物の平面形状に対して、方向、レベルに関して各種配列して設置することにより、各種構造物の不同沈下に応じた不同沈下制御可能な基礎構造として適用可能になる。
中空柱状体は、構造物の平面形状に対して横向きに配置され径方向に一様に膨縮するので、構造物の不同沈下の修正制御がスポット状のものに比較して容易となる。
中空柱状体の内部には、形状保持用の剛性孔明管が内蔵されているので、上部荷重により中空柱状体が大きく変形することがなく、万が一中空柱状体の外側の可撓性部材が破損しても中空柱状体の形状を保持可能にする。
【００１３】
【発明の実施形態】
本発明の実施形態を図により説明する。本発明は、建築構造物、盛土道路、舗装道路等の土木構造物にも適用可能なものであるが、図１は、低層の建築構造物の基礎構造として本発明を適用した一実施形態を示す概念図である。
低層建築構造物等の構造物１の下部地盤に、構造物１の平面形状の一辺に平行に複数の中空柱状体２を横向きに所定間隔をおいて同一レベルに設置する。
この実施形態では、一例として中空柱状体２の断面形状が円形のものを示すが、断面形状は楕円形や多角形であってもよい。
中空柱状体２の端部には、水、油等の非圧縮性流体を供給・排出するための導管３が連結される。導管３は、非圧縮性流体源（図示せず）とポンプ等の駆動手段（図示せず）及び開閉弁、流量計、圧力計（いずれも図示せず）を介して連結される。
【００１４】
図２に示されるように、中空柱状体２は、ゴム等の膨縮可能な材料で形成された外皮部材４を有する。外皮部材４は、非圧縮性流体の供給・排出により径方向に膨縮するが、径方向の膨縮が軸方向で一様になるような材料、厚さを設定して形成される。
外皮部材４の内部には、腐食を考慮してステンレス鋼等の耐食性材料で形成され、外周に多数の孔６を形成した形状保持用の孔明剛性管５が配置される。
【００１５】
中空柱状体２の設置は、構造物１を構築するに際し、所定レベルまで根切りを行った後、所定方向、所定間隔で中空柱状体２を横向きに設置し、その上に土砂を埋め戻し、その上に構造物１を構築する。中空柱状体２への非圧縮性流体の供給は、構造物１を基礎構造として機能させるために、構造物１の構築前に実施される。所定圧・所定量の非圧縮性流体が導管３を通じて供給され、中空柱状体２は、径方向に膨張し、周囲地盤を圧密すると共に、膨張による表面積の増加により周囲地盤との摩擦力が増加し、基礎構造としての機能を果す。
【００１６】
図３（ａ）（ｂ）に示されるように、構造物１の構築後に、構造物１の平面形状に応じて複数のレベルセンサ７が設置される。各レベルセンサ７は、コンピュータ（図示せず）とラインにより連結され、コンピュータにより構造物１の不同沈下量が演算される。演算されたデータに基づき、複数の中空柱状体２に非圧縮性流体の供給・排出量が設定され、開閉弁、ポンプが駆動され中空柱状体２が径方向に膨縮する。膨張した中空柱状体２は、周囲地盤を反力として上向きの力を構造物１の下部に伝達し、不同沈下した構造物１の一部を持ち上げ不同沈下を修正する。横向きに設置される中空柱状体２の一端部に非圧縮性流体の供給・排出用の導管３が連結されるので、導管３の配管が構造物１の辺部に集中できるので配管作業が容易であり、配管のメンテナンス作業も容易となる。
【００１７】
図１に示される実施形態は、中空柱状体２を構造物１の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに配置したものであるが、通常の構造物等においては、一方向の不同沈下の修正で済む場合が多く、制御も容易であるので実用的である。
【００１８】
図４に示す実施形態は、図１の変形例であり、構造物１の平面形状に対して、その１辺に平行に横向きに所定間隔で且つ同一レベルに中空柱状体２を設置するという構成は、図１に示した実施形態と同じものであるが、その一列の中空柱状体２を２つに分割し、２つに分割した中空柱状体２を別々に膨縮することにより、２方向の不同沈下の修正制御を可能としたものである。
【００１９】
図５に示す実施形態は、中空柱状体２を構造物１の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに配置し、さらに、前記一方向に平行に配置した中空柱状体２の間に、前記一方向とは直行する方向に中空柱状体２を横向きに平行に所定間隔で且つ前記一方向に配置した中空柱状体２と同一レベルに格子状に配置し、それぞれの中空柱状体２を個別に膨縮制御することにより、２方向の不同沈下の修正制御を可能としたものである。
【００２０】
図６に示す実施形態は、中空柱状体２を構造物１の平面形状に対して横向きに一方向に所定間隔で平行に且つ同一レベルに設置し、前記一方向に平行に設置された前記中空柱状体２と異なるレベルで横向きに前記一方向と直交する方向に所定間隔で平行に中空柱状体２を設置し、それぞれの中空柱状体２を選択的に膨縮することにより２方向の不同沈下を修正制御可能としたものである。
【００２１】
図７に示される実施形態は、構造物１の下部地盤が軟弱地盤である場合、軟弱地盤に杭８を打設し、この杭８の上に中空柱状体２を横向きに支持したものである。このとき、杭８の打設は、十分な支持力を有する支持層に達するまで打設する必要はなく、軟弱地盤中に打設した杭８と周辺土壌との摩擦により支持する摩擦杭とする。
【００２２】
図８（ａ）（ｂ）（ｃ）、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、構造物１の偏荷重による不同沈下を中空柱状体２の膨縮により修正制御する例を模式的に示したものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の構成により、構造物下部地盤中の中空柱状体が周囲地盤を圧密すると共に、中空柱状体と周囲土壌との摩擦力により地盤中にしっかりと保持されて上部荷重を支持するので構造物の基礎としての機能を有し、また、複数の中空柱状体に構造物の不同沈下量に応じて選択的に非圧縮性流体を供給して膨縮する際、その反力を圧密された周辺地盤と中空柱状体と周囲土壌との摩擦力により担当し、構造物の不同沈下を修正制御可能とする。
複数の中空柱状体を構造物の平面形状に対して、方向、レベルに関して各種配列して設置することにより、各種構造物の不同沈下に応じた不同沈下制御可能な基礎構造として適用可能になる。
中空柱状体は、構造物の平面形状に対して横向きに配置され径方向に一様に膨縮するので、構造物の不同沈下の修正制御がスポット状のものに比較して容易となる。
中空柱状体の内部には、形状保持用の剛性孔明管が内蔵されているので、上部荷重により中空柱状体が大きく変形することがなく、万が一中空柱状体の外側の可撓性部材が破損しても中空柱状体の形状を保持可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図
【図２】本発明の中空柱状体の一部断面図
【図３】（ａ）（ｂ）本発明の一実施形態を示す図
【図４】本発明の別の実施形態を示す図
【図５】本発明の別の実施形態を示す図
【図６】本発明の別の実施形態を示す図
【図７】本発明の別の実施形態を示す図
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の作用を示す模式図
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の作用を示す模式図
【符号の説明】
１：構造物
２：中空柱状体
３：導管
４：外皮部材
５：孔明剛性管
６：孔
７：レベルセンサ
８：杭
【図１】
2004218201.tif 000003
【図２】
2004218201.tif 000004
【図３】
2004218201.tif 000005
【図４】
2004218201.tif 000006
【図５】
2004218201.tif 000007
【図６】
2004218201.tif 000008
【図７】
2004218201.tif 000009
【図８】
2004218201.tif 000010
【図９】
2004218201.tif 000011