(57)【要約】【課題】  確実に、且つ安価に、構造物の転倒及び浮力による浮き上りを防止する構造物の基礎構造を提供することを課題とする。【解決手段】  山留壁１２で囲繞された地盤２０に基礎部１１が構築された構造物１において、前記構造物１の基礎部１１と前記山留壁１２が接合されており、前記構造物１の自重Ｗと、前記山留壁１２と地盤２０との摩擦抵抗力Ｆとにより、前記構造物１に加わる、地震時の転倒による引抜き力や地下水位が高い場合の浮力などからなる浮き上り力Ｔに抵抗する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
山留壁で囲繞された地盤に基礎部が構築された構造物において、
前記構造物の基礎部と前記山留壁が接合されており、
前記構造物の自重と、前記山留壁と地盤との摩擦抵抗力と、により前記構造物の浮き上りを防止することを特徴とする、構造物の基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮き上りを防止する構造物の基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の基礎には、その構造物あるいは基礎に加わる荷重による転倒を抑止するとともに、地下水位が高い場合の浮力による浮き上りを防止する構造が求められる。そのため、設計時には、これらの各応力に抵抗する基礎を構築するために、基礎版の面積の拡大、基礎自重の増加、杭本数の増加、杭径・杭長の増大などの処置を行うことが多い。しかし、こうした処置は、施工費用が増大するとともに、施工に手間がかかり、また、限られた用地内での施工に限度がある場合がある。
【０００３】
そのため、従来、構造物に加わる転倒や浮力に対する抵抗力を増大することを目的として、さまざまな基礎構造が開発され、実用化に至っている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図３（ａ）に示すように山留壁１１２で囲われた地盤１２０を掘削しつつ逆打ち工法により床版コンクリートを上部から順に構築するとともに、当該床版を支持する図示しない柱を構築する構造物１０１において、前記柱と当該構造物１０１の底版１１３とが一体化されてなり、且つその底部が広がっている基礎支柱１１１を構築する構造物１０１の基礎構造について記載されている。この基礎構造により、永久アンカーや増打ちコンクリートを要することなく構造物１０１に作用する浮き上り力Ｔに対して十分な引抜き抵抗力Ｆを発現するとともに、該構造物１０１の底版１１３が完成されるまでの間の柱に対する十分な支持耐力を確保することが可能となる。
【０００５】
また、図３（ｂ）に示すように本出願人は、構造物２０１と一体に構築された地中壁又は最外側支柱２１２に転倒及び浮力による浮き上り防止用の永久アンカー２１３を装着することにより、地震時等の転倒や地下水位が高い場合の浮力に対する抵抗力を増大し、また、永久アンカー２１３設置に伴う補強を最小限に抑える構造物２０１の転倒及び浮力に対する浮き上り防止構造を開発し、実用化に至っている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−３９８６号公報（［０００８］−［００１７］、図１）
【特許文献２】特開平５−４４２２１号公報（［０００５］−［０００９］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の基礎支柱１１１を構築する工法は、複数本の基礎支柱１１１を構築するための削孔やコンクリート打設等に、手間と費用を要し、短期施工及び工費縮減に支障をきたすという問題がある。
一方、後者の永久アンカー２１３による転倒及び浮き上り防止構造は、構造物２０１の基礎の一部である地中壁又は支柱２１２に永久アンカー２１３を設置するため、これらの基礎部２１１の耐力低下が懸念され、補強工を要する場合があり、また、これらの基礎部２１１内において、限られた断面内に当該構造物２０１の基礎部２１１が要する鉄筋と永久アンカー２１３とを配置する必要があり、その作業に手間がかかる場合があるという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、確実に、且つ安価に、構造物の転倒及び浮力による浮き上りを防止する構造物の基礎構造とその構築方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために本発明に係る構造物の基礎構造は、山留壁で囲繞された地盤に基礎部が構築された構造物において、前記構造物の基礎部と前記山留壁が接合されており、前記構造物の自重と、前記山留壁と地盤との摩擦抵抗力と、により前記構造物の浮き上りを防止することを特徴としている。
【０００９】
かかる構造物の基礎構造により、構造物の転倒または地下水の浮力により生じる浮き上り力が、山留壁と地盤との摩擦抵抗力によって低減されるため、構造物に変形が生じることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、従来仮設構造物として設けられていた山留壁を、当該構造物と一体の基礎部として用いることにより、基礎部材を増設または新設することなく、地震時等の転倒により発生する引抜き力や地下水位の高い地盤での浮力による浮き上りを防止する基礎構造を、安価で且つ短期間に構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明にかかる基礎構造１０を有する構造物１の断面図を示しており、当該構造物１には、地震時等の転倒よる引抜き力や地下水の浮力による浮き上り力Ｔが加わっている。また、図２は、山留壁１２と地盤２０との摩擦抵抗力Ｆの関係を示した概略図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る構造物１は、地下水位の高い地盤に構築された建築物であり、構造物１の基礎構造１０は、構造物１の基礎部１１と基礎部１１に接合されている山留壁１２とから構成されている。
【００１４】
ここで、山留壁１２は、基礎部１１を構築するために設置された地中連続山留壁であり、ベントナイト水などの安定液を用いて、掘削面が崩壊することがないようにトレンチ掘削を行った後、前記ベントナイト水にセメント等の固化材を混ぜ、芯材としてＨ型鋼（以下「応力材」という場合がある）を所定の間隔で打設して構築される地中連続壁である。
そして、基礎部１１は、この山留壁１２により囲繞された地盤を掘削した後、構築される。なお、基礎部１１と山留壁１２とは、基礎部１１の鉄骨部材と山留壁１２の芯材とをボルトなどによる締結、あるいは溶接することにより、接合されている。
【００１５】
山留壁１２及び応力材の設置位置、深度、強度及び断面形状は、当該構造物１に発生する浮き上り力Ｔに抵抗することができるように、適宜決定する。そして、本実施の形態の基礎構造１０は、浮き上り力Ｔに対し、山留壁１２と地盤２０との摩擦抵抗力Ｆ及び構造物の自重Ｗとにより抵抗するものであり、式１に示すように、摩擦抵抗力Ｆと自重Ｗとの和が、浮き上り力Ｔよりも大きくなるように構成されている。
【００１６】
Ｔ  ＜  Ｗ  ＋  Ｆ      （式１）
【００１７】
図２に示すように、山留壁１２と地盤２０との間には、上向きの浮き上り力Ｔが構造物１に加わることにより、下向きの摩擦抵抗力（以下「固化体地盤間摩擦力」という場合がある）Ｆ１が発生する。また、これと同時に、山留壁１２の内部では、応力材１３と山留壁固化体１４との間に下向きの摩擦抵抗力（以下「応力材固化体間摩擦力」という場合がある）Ｆ２が発生する（図２参照）。
【００１８】
そして、構造物１に加わる浮き上り力Ｔは、これらの固化体地盤間摩擦力Ｆ１と応力材固化体間摩擦力Ｆ２とのうち小さい方の摩擦抵抗力Ｆにより負担される（式２参照）。
【００１９】
Ｆ  ＝  ＭＩＮ（Ｆ１，Ｆ２）      （式２）
【００２０】
上記の構造物の基礎構造によれば、従来、仮設構造物として用いられていた山留壁１２を、構造物１の基礎構造１０の一部として用いることにより、永久アンカーや基礎コンクリートの増設等、浮き上り力Ｔに抵抗するために特殊な加工を施すことなく、山留壁１２の摩擦抵抗力Ｆにより抵抗することが可能となる。そのため、前記の特殊な加工に要して手間や材料費を削減することが可能となるため、工期短縮と工費削減が可能となる。
【００２１】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
例えば、前記の実施の形態では、山留壁として芯材を有する地中連続山留壁を使用するものとしたが、山留壁の構成は限定されるものではなく、鉄筋コンクリート構造や鋼矢板方式でもよく、地盤の状況や基礎部の施工性及び基礎部との接合性、さらに経済性や施工性等を考慮し、適宜決定するものとする。
また、前記の実施の形態では、基礎部と山留壁との接合を、基礎部の鉄骨部材と山留壁の芯材とを接合することにより行うものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、鉄筋コンクリート構造の場合は、一方の主鉄筋を他方の断面に入るように延設して一体化を図る構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による基礎構造を有する構造物を示す断面図である。
【図２】山留壁と地盤との摩擦抵抗力の関係を示した概略図である。
【図３】従来の浮き上り防止構造を示す断面図であり、（ａ）は基礎支柱式の基礎構造であり、（ｂ）はアンカー式の基礎構造である。
【符号の説明】
【００２３】
１      構造物
１０    基礎構造
１１    基礎部
１２    山留壁
１３    応力材
２０    地盤
Ｆ      摩擦抵抗力
Ｔ      浮き上り力
Ｗ      自重
【図１】
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【図２】
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【図３】
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