(57)【要約】【課題】断面を小さくすることで安価に施工でき、大地震が発生した場合にも構造物を安定的に支持することを可能とする杭を提供すること。【解決手段】本発明に係る杭１０は、本杭１１、外管杭１２、エネルギ吸収部材１４等で概略構成される。本杭１１は、地盤ａに支持された状態に設けられて構造物ｂを支持し、地震が発生した際に構造物ｂに対する回転が許容されるものである。外管杭１２は、本杭１１の側周面１１ａの上端部を隙間１３を形成して覆った状態に構造物ｂに固定されて設けられ、地震が発生した際に水平力Ｅを負担するものである。エネルギ吸収部材１４は、本杭１１及び構造物ｂに対して上下端部１４ａ、１４ｂがそれぞれ埋め込まれた状態に設けられ、地震が発生した際に、本杭１１の構造物ｂに対する回転によって変形するものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に設けられる杭であって、
地盤に支持された状態に設けられて前記構造物を支持し、地震が発生した際に前記構造物に対する回転が許容される本杭と、
前記本杭の側周面の少なくとも上端部を隙間を形成して覆った状態に前記構造物に固定されて設けられ、地震が発生した際に水平力を負担する外管杭と、
前記本杭及び前記構造物に対して上下端部がそれぞれ埋め込まれた状態に設けられ、地震が発生した際に、前記本杭の前記構造物に対する回転によって変形するエネルギ吸収部材とを備えることを特徴とする杭。
【請求項２】
前記エネルギ吸収部材の前記本杭及び前記構造物に対する埋め込みは、緩衝材によって周囲から覆われた状態でなされていることを特徴とする請求項１に記載の杭。
【請求項３】
前記エネルギ吸収部材は交換可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の杭。
【請求項４】
前記本杭の前記構造物に対する支持は、これらのうちの一方に形成された球面状の凸状部と他方に形成された凹状部とが互いに嵌合した状態でなされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の杭。
【請求項５】
前記凸状部と前記凹状部との嵌合は、これらの間に滑り材が挟まれた状態でなされていることを特徴とする請求項４に記載の杭。
【請求項６】
前記本杭と前記外管杭との間には、前記隙間を保持するスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物に設けられる杭に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来一般の杭１００と構造物ｂとの接合形態は、接合部の回転を許さない剛接合、すなわち完全固定が原則であった。このため、大地震が発生した場合においては、図５（ａ）に示すように、杭頭部や地中梁に多大な応力が発生して、図５（ｂ）に示すように、杭頭部や地中梁が損傷してしまう場合があった。杭１００等は、杭頭部や地中梁が損傷してしまうと、図５（ｂ）に示すように構造物ｂを安定的に支持することができなくなるが、損傷の補修は極めて困難である。これらの損傷を抑えようとして、大断面の杭１００や地中梁を施工すると施工費がかさむという問題があった。
【０００３】
ところで、杭に関する技術として、以下に示す特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の技術は、その［請求項１］や段落［００１２］等に記載されているように、中空の外側杭体と、その内部に間隔が形成されるように収容された内側杭体とからなる杭であり、構造物は内側杭体のみによって支持されている。そして、外側杭体の下端部と内側杭体との間には、その［請求項３］や段落［００１４］等に記載されているように、前記間隔を閉塞する弾性材料からなる閉塞部材が設けられている。
【０００４】
特許文献１に記載の技術においては、その段落［００１７］等に記載されているように、外側杭体によって、内側躯体には地盤振動による周面支持力が作用せず、したがって、地盤振動は内側杭体を介して構造物に伝達されないという効果がある。なお、地盤振動とは、その段落［０００３］等に記載されているように、道路、鉄道等の交通機関、工場、建設工事によって発生するものである。そして、前記した弾性材料からなる閉塞部材は、段落［００１４］や段落［００１７］に記載されているように、外側杭体と内側杭体との間で地盤振動が伝達されることを防止するために用いられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４０８８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上により、特許文献１に記載の技術は、地盤振動が杭を介して構造物に伝播することを防止するための技術であり、弾性材料からなる閉塞部材は、外側杭体と内側杭体との間で振動が伝達することを防止する緩衝材とも言える。すなわち、特許文献１に記載の技術は、比較的小さな振動である地盤振動が構造物に及ぼす影響を防止して居住性を高めるための技術であり、構造物に大地震が作用した場合に対処するための技術ではない。したがって、特許文献１に記載の技術においては、大地震が発生した場合には、外側杭体と内側杭体とが互いに容易に当接した状態となり、これによって、外側杭体と内側杭体との間で水平力が低減されないまま伝達され、したがって、内側杭体が損傷を受けて構造物を安定的に支持することができなくなってしまうことが懸念される。
【０００７】
本発明の課題は、断面を小さくすることで安価に施工でき、大地震が発生した場合にも構造物を安定的に支持することを可能とする杭を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図４に示すように、
構造物ｂに設けられる杭１０であって、
地盤ａに支持された状態に設けられて前記構造物ｂ（フーチングｂ１）を支持し、地震が発生した際に前記構造物ｂ（フーチングｂ１）に対する回転が許容される本杭１１と、
前記本杭１１の側周面１１ａの少なくとも上端部を隙間１３を形成して覆った状態に前記構造物ｂ（フーチングｂ１）に固定されて設けられ、地震が発生した際に水平力Ｅを負担する外管杭１２と、
前記本杭１１及び前記構造物ｂ（フーチングｂ１）に対して上下端部１４ａ、１４ｂがそれぞれ埋め込まれた状態に設けられ、地震が発生した際に、前記本杭１１の前記構造物ｂ（フーチングｂ１）に対する回転によって変形するエネルギ吸収部材１４とを備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、地震が発生した場合、特に大地震が発生した場合、構造物に慣性力として作用する水平力は構造物から本杭や外管杭に伝達される。本杭と外管杭との間で力の伝達がなされ、本杭の杭頭部には、慣性力として作用する水平力の方向とは逆方向にせん断力が発生し、このせん断力は外管杭に負担される。これにより、本杭の水平力の負担は低減され、外管杭の水平力の負担は増大し、外管杭は前記隙間を利用して変形することで地震エネルギを吸収する。
【００１０】
また、構造物から水平力が本杭や外管杭に伝達されると、構造物に対する本杭の回転がなされ、これによりエネルギ吸収部材は変形して地震エネルギを吸収する。
【００１１】
すなわち、慣性力として作用する水平力は、エネルギ吸収部材が変形したり、外管杭が変形したりすることで低減されながら、大部分が外管杭によって負担され、一部が本杭によって負担される。したがって、本杭を、その断面を小さくして安価に施工することができる。また、本杭は水平力による損傷を受けることがないため、大地震後においても安定的に構造物を支持することができる。なお、エネルギ吸収部材が変形して地震エネルギを吸収するので、所定の耐震性能を有する外管杭をより短く形成することができる。
【００１２】
前記本杭は、構造物を支持する状態に設けられていればよく、本杭が構造物の、例えばフーチングに埋めこまれていてもよいし、本杭と構造物のフーチングとの間に、例えば滑り支承が設けられることで、本杭と構造物とが構造的に絶縁されていてもよい。
【００１３】
前記本杭の構成材料としては、例えばコンクリートや鋼材が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、コンクリート製の本杭としては、現場打ちされたものであってもよいし、いわゆるＰＣ杭であってもよい。
【００１４】
前記外管杭の構成材料としては、例えばコンクリートや鋼材が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ただし、変形能力等を考慮すると鋼材を用いることが望ましいが、この場合、鋼材の種類は特に限定されるものではなく、靱性に富む低降伏点鋼を用いてもよいし、通常一般の鋼材を用いても良い。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、例えば図１、図２に示すように、請求項１に記載の杭１０において、
前記エネルギ吸収部材１４の前記本杭１１及び前記構造物ｂに対する埋め込みは、緩衝材１５によって周囲を覆われた状態でなされていることを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、前記エネルギ吸収部材は、その周囲を緩衝材によって覆われた状態で、本杭及び構造物に対して上下端部がそれぞれ埋め込まれている。ところで、地震が発生した際には、本杭の構造物に対する回転が許容され、この本杭の回転によってエネルギ吸収部材が変形する。このエネルギ吸収部材の変形の際には、エネルギ吸収部材には強い押圧力が作用するが、この押圧力が緩衝材によって緩和されて本杭や構造物に伝達される。したがって、エネルギ吸収部材によって本杭や構造物の一部が破損することを防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図４に示すように、請求項１又は請求項２に記載の杭１０において、
前記エネルギ吸収部材１４は交換可能であることを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、前記エネルギ吸収部材は交換可能であるので、地震が発生してエネルギ吸収部材が大きく変形した場合には、新たなものに交換することで新たな地震に対する備えを確実なものとすることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の杭１０において、
前記本杭１１の前記構造物ｂに対する支持は、これらのうちの一方に形成された球面状の凸状部１１ｂと他方に形成された凹状部ｂ１ａとが互いに嵌合した状態でなされていることを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、本杭と構造物とのうちの一方に形成された球面状の凸状部と、他方に形成された凹状部とは互いに嵌合しているので、地震が発生した場合における本杭の構造物に対する回転が円滑になされる。これにより、本杭の回転に応じたエネルギ吸収部材の変形も促進され、したがって、エネルギ吸収部材による地震エネルギの吸収を確実なものとすることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、例えば図２に示すように、請求項４に記載の杭１０において、
前記凸状部１１ｂと前記凹状部ｂ１ａとの嵌合は、これらの間に滑り材１６が挟まれた状態でなされていることを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、凸状部と凹状部との間には滑り材が挟まれているので、地震が発生した場合における本杭の構造物に対する回転がさらに円滑になされる。これにより、本杭の回転に応じたエネルギ吸収部材の変形もさらに促進され、したがって、エネルギ吸収部材による地震エネルギの吸収をさらに確実なものとすることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１〜請求項４のいずれ一項に記載の杭１０において、
前記本杭１１と前記外管杭１２との間には、前記隙間１３を保持するスペーサ１７が設けられていることを特徴としている。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、本杭と外管杭との間に設けられているスペーサによって、本杭と外管杭との間の力の伝達が確実になされ、また、外管杭が変形するための隙間が確実に形成されるため、外管杭の耐震性能を十分に発揮させることができる。これにより、所定の耐震性能を有する外管杭をより短く形成することができるため施工コストが低減される。また、スペーサによって、本杭と外管杭とを互いに隙間が形成された状態に施工する作業が容易となるため施工性が向上する。
【００２５】
スペーサの構成材料としては、例えばアスファルト材やモルタル材等、地震が発生した場合にも、本杭と外管杭との間に確実に隙間を形成できる硬質のものが望ましい。また、スペーサは、地震が発生した際における外管杭の変形のための隙間を保持するためのものであることを考慮すると、スペーサを、本杭と外管杭との間のうち外管杭の下端部に設け、本杭と外管杭との間への土砂等の侵入が防止されるようにしておくことが望ましい。また、この位置に設けられたスペーサの上方には連続して隙間を形成しておくことで、外管杭は最大限に水平力の分担能力および変形能力を発揮でき、これにより、外管杭はより多くの地震エネルギを吸収して、本杭に伝達される水平力をより低減することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図４を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、構造物に設けられる杭に関するものであり、図１において符号１０は杭を示す。
【００２７】
本発明に係る杭１０は、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２に示すように、地盤ａに支持された状態に設けられて構造物ｂのフーチングｂ１を支持する本杭１１、本杭１１の側周面１１ａの上端部を隙間１３を形成して覆った状態にフーチングｂ１に固定されて設けられた外管杭１２、本杭１１及びフーチングｂ１に対して上下端部１４ａ、１４ｂがそれぞれ埋め込まれた状態に設けられたエネルギ吸収部材１４、エネルギ吸収部材１４の周囲を覆った状態に設けられた緩衝材１５、本杭１１とフーチングｂ１との間に挟まれた状態に設けられた滑り材１６、本杭１１と外管杭１２との間に設けられたスペーサ１７、等を備えて概略構成されている。
【００２８】
本杭１１はＰＨＣ杭であり、地盤ａに支持され、フーチングｂ１を支持している。地盤ａに対する支持形態としては、本杭１１の側周面１１ａの地盤ａに対する摩擦力によるものであっても、本杭１１の最下部の支持層ａ１に対する支持力によるものであっても、これらが混在したものであってもよい。本杭１１は、その杭頭部に球面状の凸状部１１ｂが形成され、この凸状部１１ｂは、フーチングｂ１に形成された凹状部ｂ１ａに嵌合している。このように嵌合した状態で本杭１１がフーチングｂ１を支持していることで、地震が発生した場合に本杭１１はフーチングｂ１に対する回転が円滑になされる。なお、凸状部１１ｂの凹状部ｂ１ａに対する嵌合は、後述する滑り板、相手板を挟んだ状態でなされている。
【００２９】
外管杭１２は、本杭１１の外形よりも所定径大きい内径を有する鋼管であり、本杭１１の側周面１１ａの上端部を隙間１３を形成して覆った状態に、上端部１２ａがフーチングｂ１に所定長さ埋め込まれて設けられている。このように構成された外管杭１２は、地震が発生した場合により大きなせん断力を負担し、変形して地震エネルギを吸収する。
【００３０】
エネルギ吸収部材１４は鉛等で棒状に形成されており、周囲をゴム等の緩衝材１５によって覆われた状態で上端部１４ａ、下端部１４ｂがそれぞれフーチングｂ１と本杭１１とに埋め込まれている。地震が発生した場合にフーチングｂ１に対する本杭１１の回転がなされると、これによりエネルギ吸収部材１４は変形して地震エネルギを吸収する。このエネルギ吸収部材１４の変形の際にはエネルギ吸収部材１４には強い押圧力が作用するが、この押圧力が緩衝材１５によって緩和されて本杭１１やフーチングｂ１に伝達される。なお、エネルギ吸収部材１４は、図１（ａ）に示すように、フーチングｂ１の上方から挿入することによって設けることができるようになっている。したがって、地震が発生してエネルギ吸収部材１４が大きく変形した場合には、新たなものに交換することで新たな地震に対する備えを確実なものとすることができる。
【００３１】
滑り材１６は、本杭１１に対して設けられる滑り板と、フーチングｂ１に対して設けられる相手板とから構成されている。滑り板は、鋼材によって球面状に形成され、本杭１１に形成された球面状の凸状部１１ｂの上面に固定されている。なお、滑り板の上面には、コーティング処理がなされている。相手板は、鋼材によって球面状に形成され、フーチングｂ１に形成された球面状の凹状部ｂ１ａの下面に固定されている。前記した滑り板と相手板とによって、地震が発生した場合における本杭１１のフーチングｂ１に対する回転がさらに円滑になされる。なお、滑り板や相手板には、前記したようにフーチングｂ１の上方から設けられるエネルギ吸収部材１４を挿通するための挿通孔が形成されている。
【００３２】
スペーサ１７は、アスファルトコンクリートやアスファルトモルタル等のアスファルト材がリング状に形成されたものであり、本杭１１もしくは外管杭１２のどちらか一方に固定されている。スペーサ１７の固定位置は、本杭１１と外管杭１２との間のうち、外管杭１２の下端部１２ｂである。この位置にスペーサ１７を設けておくことで、本杭１１と外管杭１２との間への土砂等の侵入が防止され、これによって、外管杭１２の変形能力が確実に発揮される。また、この位置に設けられたスペーサ１７の上方には連続して隙間１３を形成しておくことで、外管杭１２の水平力の分担能力及び変形能力が最大限に発揮され、これにより、外管杭１２による地震エネルギの吸収が促進され、本杭１１に伝達される水平力がより低減される。
【００３３】
スペーサ１７の外管杭１２に対する固定方法としては、例えば、鋼管杭である外管杭１２の下端部１２ｂをドリル等で穿孔し、形成された孔に埋め込むように外管杭１２の下端部１２ｂから突出する突起部材を設け、この突起部材に係止させてスペーサ１７を固定する方法が考えられるが、特に限定されるものではない。
【００３４】
なお、スペーサ１７が、本杭１１もしくは外管杭１２のどちらか一方に固定され、他方には固定されていないことで、外管杭１２の本杭１１に対する鉛直方向の動きは拘束されないようになっている。
【００３５】
以下、本発明に係る杭１０の施工方法の一例について説明する。なお、ここで掲げる施工方法は一例であり、これに限定されるものではない。
【００３６】
先ず、図３（ａ）に示すように、杭を埋め込むための掘削孔ａ２を地盤ａにアースオーガ等で形成し、形成された掘削孔に根固め液や杭周辺固定液を充填する。
【００３７】
次に、図３（ｂ）に示すように、本杭１１が所定の本数に分割された状態の本杭片１１ｃのうち、最下部に位置する本杭片１１ｃを掘削孔ａ２の内部に挿入し、吊り下ろすとともに、本杭片１１ｃを次々に溶接等によって連結していく。
【００３８】
この際、図３（ｃ）に示すように、最上部に位置する本杭片１１ｃには、予め、外管杭１２を設けておくとともに、本杭片１１ｃと外管杭１２との間には、スペーサ１７を設けておく。覆った状態でドリル等で穿孔して、形成された孔に埋め込むように外管杭１２の下端部１２ｂから突出する突起部材を設け、この突起部材に係止させてスペーサ１７を固定する方法が考えられるが、特に限定されるものではない。
【００３９】
次に、図３（ｄ）に示すように、最上部の本杭片１１ｃを圧入または軽打して、最下部の本杭片１１ｃが地盤ａの支持層ａ１に支持された状態とする。なお、最上部の本杭片１１ｃの上端部には球面状の凸状部１１ｂを予め形成しておき、さらに、この凸状部１１ｂから下方にエネルギ吸収部材１４の下端部１４ｂを挿入する挿入孔１１ｂ１を予め形成しておく。
【００４０】
そして、本杭１１の凸状部１１ｂの上面に滑り板を固定し、この滑り板の上面に相手板を載置する。その後、エネルギ吸収部材１４を上方から挿入するための挿入孔が形成され、外管杭１２の上端部１２ａが所定長さ埋め込まれた状態にコンクリートを打設してフーチングｂ１を施工する。
【００４１】
さらに、所定期間の養生の後、エネルギ吸収部材１４を、フーチングｂ１に形成された挿通孔に上方から挿入し、滑り板や相手板等の滑り材１６を貫通させて、本杭１１に形成された挿入孔１１ｂ１に挿入する。この際、エネルギ吸収部材１４はその周囲から緩衝材１５で覆っておく。
【００４２】
以上、本実施の形態の杭によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００４３】
▲１▼地震が発生した場合、図４（ａ）に示すように、構造物ｂには慣性力としての水平力Ｅが作用する。この水平力Ｅは、構造物ｂのフーチングｂ１から本杭１１と外管杭１２とに伝達される。この際、本杭１１と外管杭１２との間に設けられているスペーサ１７を介して、本杭１１と外管杭１２との間で力の伝達がなされ、本杭１１の杭頭部には、慣性力として作用する水平力の方向とは逆方向にせん断力が発生し、このせん断力は外管杭１２に負担される。これにより、本杭１１の水平力の負担は低減され、外管杭１２の水平力の負担は増大し、外管杭１２は、図４（ｂ）に示すように、隙間１３を利用して変形することで地震エネルギを吸収する。これにより、本杭１１のモーメント分布は、図４（ｃ）のようになる。
【００４４】
また、構造物ｂから水平力Ｅが本杭１１や外管杭１２に伝達されると、フーチングｂ１に対する本杭１１の回転がなされ、これによりエネルギ吸収部材１４は変形して地震エネルギを吸収する。
【００４５】
すなわち、慣性力として作用する水平力Ｅは、外管杭１２が変形したり、エネルギ吸収部材１４が変形したりすることで低減されながら、大部分が外管杭１２によって負担され、一部が本杭１１によって負担される。したがって、本杭１１を、その断面を小さくして安価に施工することができる。また、本杭１１は水平力Ｅによる損傷を受けることがないため、大地震後においても安定的に構造物ｂを支持することができる。なお、エネルギ吸収部材１４が変形して地震エネルギを吸収するので、所定の耐震性能を有する外管杭１２をより短く形成することができる。
【００４６】
▲２▼エネルギ吸収部材１４は、図２に示すように、その周囲を緩衝材１５によって覆われた状態で、本杭１１及びフーチングｂ１に対して上下端部１４ａ、１４ｂがそれぞれ埋め込まれている。ところで、地震が発生した際には、本杭１１のフーチングｂ１に対する回転が許容され、この本杭１１の回転に応じてエネルギ吸収部材１４が変形する。このエネルギ吸収部材１４の変形の際には、エネルギ吸収部材１４には強い押圧力が作用するが、この押圧力が緩衝材１５によって緩和されて本杭１１やフーチングｂ１に伝達される。したがって、エネルギ吸収部材１４によって本杭１１やフーチングｂ１の一部が破損することを防止することができる。
【００４７】
▲３▼エネルギ吸収部材１４は交換可能であるので、地震が発生してエネルギ吸収部材１４が大きく変形した場合には、新たなものに交換することで新たな地震に対する備えを確実なものとすることができる。
【００４８】
▲４▼本杭１１に形成された球面状の凸状部１１ｂと、フーチングｂ１に形成された凹状部ｂ１ａとは互いに嵌合しているので、地震が発生した場合における本杭１１のフーチングｂ１に対する回転が促進される。これにより、本杭１１の回転に応じたエネルギ吸収部材１４の変形も促進され、したがって、エネルギ吸収部材１４による地震エネルギの吸収を確実なものとすることができる。
【００４９】
▲５▼凸状部１１ｂと凹状部ｂ１ａとの間には滑り材１６が挟まれているので、地震が発生した場合における本杭１１のフーチングｂ１に対する回転がさらに促進される。これにより、本杭１１の回転に応じたエネルギ吸収部材１４の変形もさらに促進され、したがって、エネルギ吸収部材１４による地震エネルギの吸収をさらに確実なものとすることができる。
【００５０】
▲６▼本杭１１と外管杭１２との間に設けられているスペーサ１７によって、本杭１１と外管杭１２との間の力の伝達が確実になされ、また、外管杭１２が変形するための隙間１３が確実に形成されるため、外管杭１２の耐震性能を十分に発揮させることができる。これにより、所定の耐震性能を有する外管杭１２をより短く形成することができるため施工コストが低減される。また、スペーサ１７によって、本杭１１と外管杭１２とを互いに隙間１３が形成された状態に施工する作業が容易となるため施工性が向上する。
【００５１】
なお、本発明に係る杭１０は、本実施の形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００５２】
例えば、本実施の形態においては、本杭１１をＰＨＣ杭としているが、特に限定されるものではなく、現場打ちによるものであってもよい。さらに、本杭１１は、コンクリート杭に限定されるものでもなく、鋼管杭であってもよい。
【００５３】
また、本実施の形態においては、外管杭１２を鋼管杭としているが、特に限定されるものではなく、例えば、ＰＨＣ杭や現場打ちのコンクリートの杭等としてもよいことは勿論である。
【００５４】
また、外管杭１２を、地盤ａから前記隙間１３へ貫通する貫通孔が形成された構成としておくこともできる。これにより、外管杭１２の断面積が小さくなるため変形性能、すなわち、地震エネルギの吸収性能を向上させることができる。さらに、地盤ａが水で飽和した液状化しやすいものである場合には、地震が発生した際における地盤ａ中の間隙水圧の急激な上昇が、間隙水が前記貫通孔から前記隙間１３に入り込むことで防止され、これにより、地盤ａがそのせん断抵抗を失って液状化することが抑制される。すなわち、液状化が発生しやすい地盤ａにおいては、液状化の発生が抑制される。
【００５５】
また、本実施の形態においては、本杭１１と外管杭１２との間にスペーサ１７を設けているが、特に限定されるものではなく、スペーサ１７を設けない構成としてもよいことは勿論である。
【００５６】
また、本実施の形態においては、スペーサ１７を、アスファルトコンクリートやアスファルトモルタル等のアスファルト材としているが、特に限定されるものではなく、アスファルトを用いずに、通常のモルタルとしてもよいことは勿論である。
【００５７】
また、本実施の形態においては、スペーサ１７の形状をリング状としているが、特に限定されるものではなく、例えば、本杭１１の断面の円弧上に複数箇所に分けて設けてもよいことは勿論である。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、地震が発生した場合、特に大地震が発生した場合、構造物に慣性力として作用する水平力は、構造物に対する本杭の回転がなされることでエネルギ吸収部材が変形したり、外管杭が変形したりすることで低減されながら、大部分が外管杭によって負担され、一部が本杭によって負担される。したがって、本杭を、その断面を小さくして安価に施工することができる。また、本杭は水平力による損傷を受けることがないため、大地震後においても安定的に構造物を支持することができる。なお、エネルギ吸収部材が変形して地震エネルギを吸収するので、所定の耐震性能を有する外管杭をより短く形成することができる。
【００５９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、地震が発生した際において、エネルギ吸収部材にその変形の際に作用する強い押圧力が、緩衝材によって緩和されて本杭や構造物に伝達される。したがって、エネルギ吸収部材によって本杭や構造物の一部が破損することを防止することができる。
【００６０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、地震が発生してエネルギ吸収部材が大きく変形した場合には、新たなものに交換することで新たな地震に対する備えを確実なものとすることができる。
【００６１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、地震が発生した場合における本杭の構造物に対する回転が円滑になされる。これにより、本杭の回転に応じたエネルギ吸収部材の変形も促進され、したがって、エネルギ吸収部材による地震エネルギの吸収を確実なものとすることができる。
【００６２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、地震が発生した場合における本杭の構造物に対する回転がさらに円滑になされる。これにより、本杭の回転に応じたエネルギ吸収部材の変形もさらに促進され、したがって、エネルギ吸収部材による地震エネルギの吸収をさらに確実なものとすることができる。
【００６３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、スペーサによって本杭と外管杭との間の力の伝達が確実になされ、また、外管杭が変形するための隙間が確実に形成されるため、外管杭の耐震性能を十分に発揮させることができる。これにより、所定の耐震性能を有する外管杭をより短く形成することができるため施工コストが低減される。また、スペーサによって、本杭と外管杭とを互いに隙間が形成された状態に施工する作業が容易となるため施工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る杭の要部全体を示す斜視図、（ｂ）はこの杭の模式的な全体断面図及び一部拡大断面図である。
【図２】本発明に係る杭の、（ａ）は、地震による水平力が作用していない状態での要部全体を示す断面図であり、（ｂ）は、地震による水平力が作用して挙動している状態での要部全体を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）ともに、本発明に係る杭の一連の施工方法の一例を示す断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係る杭に、地震が発生した場合における水平力が作用している状態を示す模式的な断面図であり、（ｂ）は水平力によって杭が挙動している状況を示す模式的な断面図であり、（ｃ）は杭に作用するモーメントを示す図である。
【図５】（ａ）は、地震が発生した場合における、従来の杭に作用するモーメント及び地震後の杭の状態を示す模式的な断面図であり、（ｂ）は、この杭及び構造物の、地震後における状態を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０            杭
１１          本杭
１１ａ      側周面
１２          外管杭
１３          隙間
１４          エネルギ吸収部材
１４ａ      上端部
１４ｂ      下端部
１５          緩衝材
１６          滑り材
１７          スペーサ
ａ              地盤
ｂ              構造物
ｂ１          フーチング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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