(57)【要約】【課題】土圧に対する抵抗力を十分に付与することのできる、支持杭の補強治具を提供する。【解決手段】構造物の基礎の下部に配置し、地盤を補強する補強治具であって、複数のガイド部材と、前記ガイド部材間に配設する連結部材とからなることを特徴とする、補強治具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の基礎の下部の地中に埋設し、地盤を補強する補強治具であって、
複数のガイド部材と、
前記ガイド部材間に配設する連結部材とからなることを特徴とする、
補強治具。
【請求項２】
請求項１に記載の補強治具において、前記ガイド部材を平面視して略三角形状の頂点に配置し、前記連結部材によって当該ガイド部材間を連結したことを特徴とする、補強治具。
【請求項３】
請求項１に記載の補強治具において、前記ガイド部材を平面視して略四角形状の頂点に配置し、前記連結部材によって当該ガイド部材の対向する頂点間を略十字形状に連結したことを特徴とする、補強治具。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の補強治具において、前記ガイド部材に、支持杭を貫入可能な孔部を設けたことを特徴とする、補強治具。
【請求項５】
構造物の基礎の下部に設け、地盤を補強する地盤補強構造であって、
地中に埋設した、請求項４に記載の補強治具と、
当該補強治具のガイド部材孔部に貫入した支持杭とからなり、
当該支持杭と当該ガイド部材とを結合したことを特徴とする、
地盤補強構造。
【請求項６】
複数の支持杭を打設して地盤の補強を行う地盤補強工法であって、
請求項４に記載の補強治具を埋設し、
支持杭を当該補強治具のガイド部材の孔部に貫入して打設し、
当該ガイド部材と当該支持杭を一体化することを特徴とする、
地盤補強工法。
【請求項７】
複数の支持杭を打設して地盤の補強を行う地盤補強工法であって、
請求項４に記載の補強治具を複数埋設し、
前記複数の補強治具間を連結部材により連結し、
支持杭を当該補強治具のガイド部材の孔部に貫入して打設し、
当該ガイド部材と当該支持杭を一体化することを特徴とする、
地盤補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地盤補強工法、及びその工事に用いる治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、小規模住宅等の構造物の建築における地盤補強工法には、以下の工法が用いられる。
（１）セメント系固化材と表層の原地盤土を攪拌混合し、転圧を行って改良体を構築する、表層改良工法
（２）安定した地盤までセメント系固化材を注入、攪拌して、柱状の改良体を構築する、柱状改良工法
（３）鋼管杭を強固な地盤まで打ち込み、支持力を得る、鋼管杭工法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した地盤補強工法には以下のような問題点がある。
（１）セメント系固化材の成分によっては、改良体からの六価クロムの溶出が指摘されている。
（２）セメント系固化材の攪拌混合時に、固化材が風等により飛散し、周辺の環境に悪影響を及ぼす場合がある。
（３）攪拌ムラにより、改良体の強度が不均一となってしまう場合がある。
（４）土中に混入された改良体の撤去が不可能な場合がある。
（５）掘削により残土が発生する。
（６）鋼管杭工法においては、強固な地盤まで到達する長さの支持杭を使用する必要があるため、工費が高価となってしまう。支持杭が短杭の場合には、水平方向からの土圧に対して不安定となる。
【０００４】
本発明は、土圧に対する抵抗力を十分に付与することのできる、支持杭の補強治具及びその治具を用いた補強構造及び補強工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、構造物の基礎の下部の地中に埋設し、地盤を補強する補強治具であって、複数のガイド部材と、前記ガイド部材間に配設する連結部材とからなることを特徴とする、補強治具である。
本願の第２発明は、前記した第１発明において、前記ガイド部材を平面視して略三角形状の頂点に配置し、前記連結部材によって当該ガイド部材間を連結したことを特徴とする、補強治具である。
本願の第３発明は、前記した第１発明において、前記ガイド部材を平面視して略四角形状の頂点に配置し、前記連結部材によって当該ガイド部材の対向する頂点間を略十字形状に連結したことを特徴とする、補強治具である。
本願の第４発明は、前記した第１乃至第３発明のいずれかにおいて、ガイド部材に、支持杭を貫入可能な孔部を設けたことを特徴とする、補強治具である。
本願の第５発明は、構造物の基礎の下部に設け、地盤を補強する地盤補強構造であって、地中に埋設した、本願の第４発明に記載の補強治具と、当該補強治具のガイド部材孔部に貫入した支持杭とからなり、当該支持杭と当該ガイド部材とを結合したことを特徴とする、地盤補強構造である。
本願の第６発明は、複数の支持杭を打設して地盤の補強を行う地盤補強工法であって、本願の第４発明に記載の補強治具を埋設し、支持杭を補強治具のガイド部材の孔部に貫入して打設し、ガイド部材と支持杭を一体化することを特徴とする、地盤補強工法である。
本願の第７発明は、複数の支持杭を打設して地盤の補強を行う地盤補強工法であって、本願の第４発明に記載の補強治具を複数埋設し、前記複数の補強治具間を連結部材により連結し、支持杭を当該補強治具のガイド部材の孔部に貫入して打設し、当該ガイド部材と当該支持杭を一体化することを特徴とする、地盤補強工法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞連結部材がガイド部材の水平方向への移動を拘束するため、ガイド部材に結合した支持杭も水平方向への移動を拘束される。これにより、支持杭が短杭であっても安定し、強固な地盤を構成することができる。
＜２＞連結部材が土圧に抵抗するため、単杭よりも地震時の水平抵抗力が大きい。
＜３＞複数の支持杭を連結しているため、構造物から受ける負荷を分散することができる。
＜４＞あらかじめ地中に埋設し、固定してある補強治具に支持杭を貫入して打設するため、支持杭の打設位置決めが容易となる。また、支持杭打設時の、支持杭の傾斜や、芯ズレを防止できる。
＜５＞セメント系固化材を使用しないため、環境に悪影響を及ぼすことがない。
＜６＞補強治具間を連結部材で連結して構造物外周部に配置することで、液状化抑止効果が期待できる。
＜７＞基礎立ち上がり部の下に連結した状態で配置することで、基礎のたわみを防止できる。また、連結することで、支持杭の配置を少なくすることができる。
＜８＞構造物解体時に、地盤補強構造の撤去が容易なため、土地の再利用が容易である。
＜９＞掘削による発生残土が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
（１）補強治具の概要
本発明に係る補強治具１０は、図１に示すように、複数のガイド部材２０と、ガイド部材２０間に配設する連結部材３０により構成する。
以下、各構成部材について詳述する。
【０００９】
（２）ガイド部材
ガイド部材２０は、支持杭４０の打設位置を予め決める部材であり、支持杭４０を貫入可能な孔部２１を有し、地中に埋設可能に構成する。
ガイド部材２０の平面断面形状は、円形でも良いし、多角形でも良い。また、地中に貫入しやすいように、側面にテーパを設けてもよいし、錘状としてもよい。
ガイド部材２０の外周部は、溶接や雌雄嵌合などの周知の連結機構を有し、連結部材３０の長手方向の端部と接続可能に構成する。
【００１０】
（３）連結部材
連結部材３０は、ガイド部材２０を連結する部材である。
連結部材３０は、矩形の板材もしくはＨ鋼、Ｉ型鋼、丸鋼で構成する。矩形の板材の場合には、長手面３１が鉛直と略平行となるように、ガイド部材２０間に配設する。
連結部材３０の長手方向の端部は、溶接や雌雄嵌合などの周知の連結機能を有し、ガイド部材２０の外周部と接続可能に構成する。
【００１１】
補強治具１０は図１のように、平面視してＩ型をなすようにガイド部材２０を配置し、連結部材３０によってガイド部材２０を連結する。その他にも、図２および図３に示すように、平面視して略三角形状や略四角形状等の多角形状をなすように、ガイド部材２０を配置し、連結部材３０によってガイド部材２０を連結して補強治具１０を構成する。
これら複数の形状の補強治具１０は、図４のように、後述する基礎６０の形状に合わせて使い分ける。
【００１２】
次に、補強治具１０を用いた地盤補強構造及び地盤補強工法について説明する。
【００１３】
＜１＞補強治具の設置
図５に示すように、補強治具１０を、補強する地盤７０に設置する。設置位置は、支持杭４０を打設する位置に合わせる。
補強治具１０を固定するため、予め設定した深さまで、補強治具１０を地盤７０に貫入する。
支持地盤が浅い位置にあり、ガイド部材２０が支持地盤に到達したときには、補強治具１０そのものが、地盤補強構造となり、支持杭４０の打設は不要となる。
【００１４】
＜２＞支持杭打設
地盤７０に貫入した補強治具１０の、ガイド部材２０の孔部２１に支持杭４０を貫入し、打設する。
補強治具１０により打設位置があらかじめ決まっているため、支持杭４０の貫入位置決めが容易である。また、支持杭４０は、ガイド部材２０に貫入して打設するため、支持杭４０の傾斜や芯ズレを防止することができる。
打設後に、図６に示すように、支持杭４０の先端が支持地盤７１に到達する等による高止まりで、支持杭４０の上部がガイド部材２０より上方に突出する場合には、ガイド部材２０より突出する部分を切断する。
【００１５】
＜３＞支持杭と補強治具の結合
ガイド部材２０と支持杭４０を結合して一体化し、地盤補強構造を形成する。結合方法は溶接でもよいし、ボルトによる固定でもよい。
連結部材３０が、ガイド部材２０の水平方向への移動を拘束し、また、連結部材３０が土圧に抵抗して、ガイド部材２０の移動を拘束するため、ガイド部材２０に結合した支持杭４０も移動を拘束される。これにより、支持杭４０が強固な支持地盤７１にまで到達しない、施工が容易な短杭であっても、安定し、強固な地盤を構成することができる。
また、短杭での補強であるため、構造物解体時の撤去が容易であり、土地の再利用が容易となる。
支持杭４０固定後、補強治具１０の上面に、補強キャップ５０を設ける。
【００１６】
＜４＞基礎の設置
構造物の形状により、あらかじめ決定した配置の地盤補強が完了したら、図７に示すように、上部に構造物の基礎６０を設置する。基礎６０には、布基礎やべた基礎等の直接基礎が適用できる。
補強キャップ５０により、基礎から受ける荷重は、補強治具１０全体に分散される。この際、ガイド部材２０および支持杭４０を複数連結しているため、荷重を複数のガイド部材２０および支持杭４０に分散することができる。
【００１７】
図８のように、構造物を擁壁８０の近傍に構築する際、下部に擁壁８０の底板がある場合には、支持杭４０による補強をすることができない。
その場合にも、補強治具１０が基礎６０の端部を支えるため、基礎６０にかかる曲げ負荷を軽減できる。
【００１８】
＜５＞その他の実施例
構造物の構造上必要であれば、図４のように、複数の補強治具１０を、連結部材３２により連結し、地盤補強構造を構成する。連結には、溶接や、雌雄嵌合などの周知の方法を用いる。
連結して基礎６０の下部を支えることで、基礎６０のたわみを防止できる。
また、連結して補強することで、補強治具１０および支持杭４０の打設を少なくすることができる。
また、補強治具１０間を連結して構造物の外周部の下部に配置することで、液状化抑止効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかる補強治具の斜視図
【図２】本発明にかかる補強治具の斜視図
【図３】本発明にかかる補強治具の斜視図
【図４】本発明の実施例を示す平面図
【図５】本発明の実施例を示す断面図
【図６】本発明の実施例を示す断面図
【図７】基礎配置時の断面図
【図８】本発明の実施例を示す断面図
【符号の説明】
【００２０】
１０・・・補強治具
２０・・・ガイド部材
２１・・・孔部
３０・・・連結部材
３１・・・長手面
３２・・・連結部材
４０・・・支持杭
５０・・・補強キャップ
６０・・・基礎
７０・・・地盤
７１・・・支持地盤
８０・・・擁壁
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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