(57)【要約】【課題】強度に悪影響を及ぼすことなく、軽量化を図ること。【解決手段】地中に基礎本体１１を埋設し、基礎本体１１を介して構造物２０を支持する構造物の基礎１０において、基礎本体１１に形成した内部空間１２と、地中と内部空間１２との水の流通を可能にする通水管路１４とを備えている。これにより、地下水によって基礎本体１１に曲げモーメントが働くことを防止することができる。しかも、基礎本体１１の内部空間１２に流入するのは地下水であるため、内部空間１２がない場合と比較して、基礎本体１１を軽量化することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に基礎本体を埋設し、前記基礎本体を介して構造物を支持する構造物の基礎において、
前記基礎本体に形成した内部空間と、
地中と前記内部空間との水の流通を可能にする通水管路と
を備えたことを特徴とする構造物の基礎。
【請求項２】
地中に基礎本体を埋設し、前記基礎本体を介して構造物を支持する構造物の基礎において、
前記基礎本体に形成した内部空間を備え、
前記内部空間に水を貯留し、その水位を地下水位よりも高くした状態で前記基礎本体を埋設したこと
を特徴とする構造物の基礎。
【請求項３】
前記内部空間に、水よりも比重の小さい浮力体をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の構造物の基礎。
【請求項４】
前記浮力体は、合成樹脂から成る発泡体であることを特徴とする請求項３に記載の構造物の基礎。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の基礎に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物の基礎は、例えば、図３に示すように、構造物１を支持するもので、基礎本体２を備えている。基礎本体２は、中空の内部空間３を有して成るもので、地中に埋設されている。内部空間３には、地下水の浸入を防止するための浮力体４が設けられている。この種の構造物の基礎によれば、基礎本体２に内部空間３を有しているため、内部空間３がない場合と比較して、基礎本体２を軽量化することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２３４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に従来の構造物の基礎において、自重が大きい構造物を支持する場合は、構造物の基礎を大きく、または深くして支持力向上を図っている。この場合、構造物の基礎を、地下水が存在する地中に及んで埋設することがある。
【０００５】
しかしながら、従来の構造物の基礎では、地下水が存在する地中に埋設した場合に、内部空間３を有しているため、地下水によって基礎本体２の側壁に静水圧が加えられると曲げモーメントとして働くことになる。したがって、基礎本体２における側壁の強度に悪影響を及ぼすことになる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、強度に悪影響を及ぼすことなく、軽量化を図ることができる構造物の基礎の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる構造物の基礎は、地中に基礎本体を埋設し、前記基礎本体を介して構造物を支持する構造物の基礎において、前記基礎本体に形成した内部空間と、地中と前記内部空間との水の流通を可能にする通水管路とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２にかかる構造物の基礎は、地中に基礎本体を埋設し、前記基礎本体を介して構造物を支持する構造物の基礎において、前記基礎本体に形成した内部空間を備え、前記内部空間に水を貯留し、その水位を地下水位よりも高くした状態で前記基礎本体を埋設したことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３にかかる構造物の基礎は、前述した請求項１または２において、前記内部空間に、水よりも比重の小さい浮力体をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４にかかる構造物の基礎は、前述した請求項３において、前記浮力体は、合成樹脂から成る発泡体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地中と内部空間との水の流通を可能にする通水管路を備えたため、地下水が存在する地中に埋設した場合にも、その地下水が通水管路を介して基礎本体の内部空間に流入することになる。この結果、やがて地下水による静水圧が、基礎本体の内側と外側とで等しくなる。したがって、地下水によって基礎本体に曲げモーメントが働くことを防止することができる。しかも、基礎本体の内部空間に流入するのは地下水であるため、内部空間がない場合と比較して、基礎本体を軽量化することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、内部空間に水を貯留し、その水位を地下水位よりも高くした状態で基礎本体を埋設してある。この結果、基礎本体に加わる静水圧を、基礎本体に貯留した水によるものと、地下水圧に土圧を付加したものとでほぼ等しくすることができる。したがって、地下水および土圧によって基礎本体に曲げモーメントが働くことをほぼ防止することができる。しかも、基礎本体の内部空間に貯留するのは水であるため、内部空間がない場合と比較して、基礎本体を軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる構造物の基礎における実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる構造物の基礎における実施の形態１を示す縦断面図である。ここで例示する構造物の基礎１０は、橋梁などの自重が大きい構造物２０を支持する場合に用いられるもので、基礎本体１１を備えている。
【００１５】
基礎本体１１は、構造物２０を支持するために必要な大きさと深さとを有したものである。この基礎本体１１は、地表を成す表土Ａ、地下水を含む帯水層（砂質土層などを含む）Ｂ、および荷重を安全に支持できる支持層Ｃに亘って埋設してあり、内部空間１２を有している。
【００１６】
内部空間１２は、基礎本体１１が構造物２０を支持するために必要な強度を確保できる範囲で、基礎本体１１の内部に可能な限り大きく形成した空洞である。この内部空間１２には、水よりも比重の小さい浮力体１３が複数設けてある。浮力体１３は、例えば、発泡スチロール（ＥＰＳ：Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）に代表される合成樹脂から成る発泡体ブロックや、空のドラム缶に代表される中空体である。本実施の形態１では、浮力体１３に、軽量であるとともに、切断などの形状加工が容易な発泡スチロールを採用している。これらの浮力体１３は、基礎本体１１の側壁１１ａとの間、もしくは浮力体１３同士の間に、それぞれ若干の隙間を形成するように構成してある。
【００１７】
また、基礎本体１１には、図１に示すように、通水管路１４を備えている。通水管路１４は、内部空間１２を形成する基礎本体１１の側壁１１ａの下方に配設した管材で、その一端が帯水層Ｂに臨む一方、他端が内部空間１２に臨むように構成してある。この通水管路１４には、水の流通のみを許容するフィルタ１５が設けてある。なお、本実施の形態１では、通水管路１４を１つ設けた基礎本体１１を例示しているが、必ずしも１つである必要はなく、基礎本体１１の側壁１１ａの強度に影響のない範囲で、内部空間１２の上方から下方に亘って複数設けることも好適である。また、本実施の形態１では、基礎本体１１の内部空間１２に存在する空気が、内部空間１２への地下水の流通を妨げることのないように、基礎本体１１に外部との通気を可能にする通気孔（図示せず）が設けてある。
【００１８】
上記のように構成した構造物の基礎１０によれば、帯水層Ｂの地下水がフィルタ１５および通水管路１４を介して基礎本体１１の内部空間１２に流入することになる。この結果、やがて地下水による静水圧が、基礎本体１１の内側と外側とで等しくなる。したがって、地下水によって基礎本体１１の側壁１１ａに曲げモーメントが働くことを防止することができる。しかも、基礎本体１１の内部空間１２に流入するのは地下水であるため、内部空間１２がない場合と比較して、基礎本体１１を軽量化することができる。さらに、基礎本体１１に内部空間１２を有することによって、内部空間１２に相当する材料コストを削減することができる。それに加えて、内部空間１２に水よりも比重の小さい浮力体１３を設けたため、浮力体１３を設けない場合と比較して軽量化することができる。また、浮力体１３に発泡スチロールを採用したため、形状加工が容易にでき、施工性を高めることができる。
【００１９】
この場合、例えば、地下水が内部空間１２から漏れた場合や、帯水層Ｂの地下水位が変化した場合にも、地下水が通水管路１４およびフィルタ１５を介して、適宜帯水層Ｂと内部空間１２とで流通することになる。この結果、再び地下水による静水圧が、基礎本体１１の内側と外側とで等しくなる。したがって、基礎本体１１の内部空間１２に流入する地下水位を調節する必要がない。
【００２０】
（実施の形態２）
図２は、本発明にかかる構造物の基礎における実施の形態２を示す縦断面図である。この実施の形態２における構造物の基礎２１０は、上述した実施の形態１に対して、内部空間２１２に水を貯留する点、および基礎本体２１１に通水管路を備えない点のみが異なるもので、他の構成は実施の形態１と同様である。以下、この差異の詳細について説明する。なお、実施の形態２において実施の形態１と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの説明を省略する。
【００２１】
内部空間２１２は、基礎本体２１１が構造物２０を支持するために必要な強度を確保できる範囲で、可能な限り大きく形成した空洞である。この内部空間２１２には、水よりも比重の小さい浮力体２１３が複数設けてある。浮力体２１３は、例えば、発泡スチロール（ＥＰＳ：Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）に代表される合成樹脂から成る発泡体ブロックや、空のドラム缶に代表される中空体である。本実施の形態２でも、浮力体２１３に、軽量であるとともに、切断などの形状加工が容易な発泡スチロールを採用している。これらの浮力体２１３は、基礎本体１１の側壁１１ａとの間、もしくは浮力体２１３同士の間に、それぞれ若干の隙間を形成するように構成してある。また、内部空間２１２において浮力体２１３が形成する隙間には、水が貯留してある。
【００２２】
ここで、内部空間２１２に貯留した水は、その水位を帯水層Ｂの地下水位よりも高く設定してある。これは、内部空間２１２の水位によって、基礎本体２１１の側壁２１１ａに内側から加わる水圧と、基礎本体２１１の側壁２１１ａに外側から加わる地下水圧に土圧を付加したものとをほぼ均衡させるためである。この場合、事前に構造物の基礎２１０の埋設予定地周辺について地下水調査を実施し、その調査結果に基づいて内部空間２１２に貯留する水位を決定している。
【００２３】
上記のように構成した構造物の基礎２１０によれば、内部空間２１２に水を貯留し、その水位を帯水層Ｂの地下水位よりも高くした状態で基礎本体２１１を埋設してある。この結果、基礎本体２１１に貯留した水によって側壁２１１ａの内側に加わる静水圧と、側壁２１１ａの外側に加わる地下水圧および土圧とをほぼ均衡させることができる。したがって、内部空間２１２に貯留した水を所定の水位に設定すれば、基礎本体２１１の側壁２１１ａに働く曲げモーメントを小さくすることができる。しかも、基礎本体２１１の内部空間２１２に貯留するのは水であるため、内部空間２１２がない場合と比較して、基礎本体２１１を軽量化することができる。さらに、基礎本体２１１に内部空間２１２を有することによって、内部空間２１２に相当する材料コストを削減することができる。それに加えて、内部空間２１２に水よりも比重の小さい浮力体２１３を設けたため、浮力体２１３を設けない場合と比較して軽量化することができる。また、浮力体２１３に発泡スチロールを採用したため、形状加工が容易にでき、施工性を高めることができる。
【００２４】
なお、上述した実施の形態２では、内部空間２１２に水を貯留し、その水位を所定の水位にすることになる。したがって、基礎本体２１１を、内部空間２１２から水が漏れないように遮水構造とするか、あるいは、水が漏れたとしてもそれを検知し、漏れた分の水を補充する補充手段を有することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
構造物の基礎に有用であり、特に、地下水が存在する地中に埋設する構造物の基礎に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる構造物の基礎における実施の形態１を示す縦断面図である。
【図２】本発明にかかる構造物の基礎における実施の形態２を示す縦断面図である。
【図３】従来の構造物の基礎を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  基礎
１１  基礎本体
１２  内部空間
１３  浮力体
１４  通水管路
２０  構造物
２１０  基礎
２１１  基礎本体
２１２  内部空間
２１３  浮力体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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