(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に既製杭を貫入させることにより、又は場所打ち杭を打設することにより基礎杭を構築し、
前記基礎杭の杭頭に、ドーナツ状の中空弾性体と棒状コネクタとを、棒状のコネクタが中空弾性体の中心部を挿通するように配置して、該棒状コネクタの一端を前記基礎杭の杭頭に固設し、他端を該杭頭から上方に突出させ、
前記杭頭から突出させた前記棒状コネクタの突出部位をサヤ管内にスライド可能に収め、
前記基礎杭の上部に支持構造物を構築し、該支持構造物に前記サヤ管を接続し、
前記基礎杭又は前記支持構造物に反力をとって前記中空弾性体の内空に流体を圧入することにより、前記基礎杭に対する載荷を行い、この後に前記中空弾性体の内空に流体を残置させることを特徴とする免震効果を備えた基礎杭の構築方法。
【請求項２】
前記支持構造物には、前記中空弾性体の膨張作用を鉛直方向に導く膨張制御枠が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の免震効果を備えた基礎杭の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免震効果を備えた基礎杭の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤など、直接基礎等では良好な支持が得られにくい地盤においては、上部構造物の重量を的確に下層地盤に伝達して良好な支持力を確保できる杭基礎が施工される場合が多い。また、このような杭基礎を施工するにあたり、基礎杭に対して、支持構造物の荷重を考慮して予め載荷を行う措置を行い、その後当該荷重の除荷を行えば、構造物の完成後荷重に由来して生じる沈下を適宜に抑制することが可能である。この場合、当該基礎杭の設計時に、基礎杭が備える鉛直支持力の極限値（極限支持力）に近い値を許容支持力として用いることが可能となり、使用する基礎杭の断面積、杭長、本数を従来より低減させた効率的な設計が実現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような事前の載荷により沈下量を抑制し効率的な設計が可能な基礎杭であったとしても、地震時に配慮した設計に際しては事情が変わってくる。なぜなら事前に載荷措置を行うか否かは主要な設計要因とせず、地震時における基礎杭の支持力や基礎杭自身の耐力に基づいて、使用する基礎杭本数や杭長等が決定されるからである。したがって、基礎杭に載荷を施す措置をとったり或いはそのような措置を実現する機器等を基礎杭に設置したとしても、基礎杭の仕様本数や杭長などを従来より抑制して効率的な設計施工を行うことは難しかったのである。
【０００４】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであって、地震時を考慮した設計においても過大設計を抑制して経済的かつ効率的な設計施工を実現すると共に、良好な免震力を発現可能な免震効果を備えた基礎杭の構築方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１に係る免震効果を備えた基礎杭の構築方法は、地盤に既製杭を貫入させることにより、又は場所打ち杭を打設することにより基礎杭を構築し、前記基礎杭の杭頭に、ドーナツ状の中空弾性体と棒状コネクタとを、棒状のコネクタが中空弾性体の中心部を挿通するように配置して、該棒状コネクタの一端を前記基礎杭の杭頭に固設し、他端を該杭頭から上方に突出させ、前記杭頭から突出させた前記棒状コネクタの突出部位をサヤ管内にスライド可能に収め、前記基礎杭の上部に支持構造物を構築し、該支持構造物に前記サヤ管を接続し、前記基礎杭又は前記支持構造物に反力をとって前記中空弾性体の内空に流体を圧入することにより、前記基礎杭に対する載荷を行い、この後に前記中空弾性体の内空に流体を残置させることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係る免震効果を備えた基礎杭の構築方法は、請求項１に記載の免震効果を備えた基礎杭の構築方法であって、前記支持構造物には、前記中空弾性体の膨張作用を鉛直方向に導く膨張制御枠が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の免震効果を備えた基礎杭の構築方法による基礎杭の施工状況を示す図であり、（ａ）は載荷前、（ｂ）は載荷後の状況を示し、図２は、基礎杭が備える中空弾性体の構造例を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の免震効果を備えた基礎杭の構築方法について詳細に説明する。
基礎杭１０の施工手順としては、支持層や地下水位の位置等の地質状況や地盤強度など地盤２０の状態を見極めた上で、既製杭を貫入させるのか場所打ち杭を打設するのか決定する。
図１（ａ）に示す基礎杭１０が場所打ち杭であるとすれば、例えばアースドリル等の削孔重機を用いて地盤２０に杭打設孔を穿孔し、この杭打設孔に鉄筋籠を建て込んでコンクリートを打設することにより、構築される。他方、打撃工法、圧入工法、中堀工法などを採用し、既製杭を地盤２０に貫通させることにより、構築してもよい。
以下、場所打ち杭を打設した場合や既製杭を貫入させた場合を含めて、基礎杭１０は地盤２０に「構築される」ものとする。
【０００８】
こうして地盤２０中に構築された基礎杭１０の杭頭にはドーナツ状ゴム体（中空弾性体）３０とシアコネクター（棒状体コネクタ）４０とが設置されている。この設置は基礎杭構築の前後や既製杭の製造前後を問わず、状況に合わせて行うとすればよい。いずれにしても、基礎杭１０が地盤２０に構築された時点から以降、例えば“支持する構造物の完成荷重以上”といった載荷を基礎杭１０に加える以前に設置がなされていればよい。前記ドーナツ状ゴム体３０は、図２で示すように例えば杭頭１１の端面１２に下部フランジ３１が当接固定される一方、上部フランジ３２は支持構造物７０の下面７１に当接固定されて反力の支点となし、基礎杭１０の長さ方向、つまり鉛直下方に向けて適宜延伸する動作を行うのである。そのため、ゴム部３３を補強リング３４で蛇腹状に締付け補強するとともに、延伸動作の駆動力となる流体５０の圧力フロー制御をする圧力調整弁３５、導入管３６等を備える。勿論、このような形態および機構を備えたものだけに中空弾性体が限定されるものではなく、施工条件に合わせて種々のものが採用できる。もちろん内空３１に圧入させる流体５０も油等の粘性流体だけでなく求める機能を備えさえすればいずれの流体でも採用できる。
【０００９】
なお前記の延伸動作は、ドーナツ状ゴム体３０の内空３１に例えば油等の流体５０を圧入することでドーナツ状ゴム体３０を膨張させると共に、この膨張作用を膨張制御枠６０でもって鉛直下方に導いて行われる。この延伸動作が杭頭１１に荷重を加えることになり基礎杭１０への載荷が実現される。この時、上下位置センサー３７によりドーナツ状ゴム体３０の膨張具合を知見して、これに応じて流体５０の圧入量を制御することで載荷量のコントロールが可能である。
【００１０】
また、シアコネクター（棒状体コネクタ）４０は水平力を基礎杭１０に伝える役割を担うものであって、基礎杭１０の杭頭１１に一端を固設され、他端が杭頭端面１２より上方に突出すると共にこの杭頭端面１２からの突出部位４１をサヤ管４２に収めた鋼棒等の棒状体である。
【００１１】
以上のように基礎杭１０の構築と、その杭頭１１におけるドーナツ状ゴム体３０等の設置が完了したならば、サヤ管４２に収まった前記突出部位４１を、支持構造物７０の構築に伴い、これに接続する。あるいはこの接続処理を省略して、前記ドーナツ状ゴム体３０による載荷処理を開始する。この載荷処理では、前記上部フランジ３２を支持構造物７０の下面７１に当接若しくは固定し、地盤２０または当該基礎杭１０が支持する構造物（支持構造物７０）に反力をとって、当該基礎杭１０に対し例えば支持構造物７０の完成後荷重以上の載荷を行う。図１に示すように、載荷前の状態より載荷後の状態では、杭頭端面１２は、支持構造物７０の下面７１より離間され下方に押し下げられている。つまり、ドーナツ状ゴム体３０の鉛直下方への延伸により基礎杭１０が地盤２０中へより貫入したと言える。この時、前記サヤ管４２内の突出部位４１は、基礎杭１０の下降に伴いサヤ管４２内をスライドしている。
【００１２】
基礎杭１０への載荷措置が完了したならば、前記ドーナツ状ゴム体３０の内空３１に圧入されている流体５０を残置しておく。もしくは必要に応じて流体５０を加減する。これにより、その内空３１に油等の流体５０を満たしたドーナツ状ゴム体３０が地震時において基礎杭１０に作用する地震エネルギーを適宜吸収し、また、支持構造物７０全体の地震応答を低減させることが可能となる。したがって、基礎杭１０の設計時にも地震時の影響を低減させて見積もることが可能となり、杭基礎工に使用する基礎杭１０の杭長や本数を従来より削減出来る。効率的かつ低コストの設計施工が実現されるのである。
【００１３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の免震効果を備えた基礎杭の構築方法によれば、中空弾性体による優れた免震効果により基礎杭自身に作用する地震時荷重を適宜減じることができるため、予め載荷措置を行うことで実現される基礎杭の仕様本数や杭長などの低減効果を確立し、効率的な設計施工を実現することができる。
従って、地震時を考慮した設計においても、過大設計を抑制して経済的かつ効率的な設計施工を実現すると共に、良好な免震力を発現可能な基礎杭を提供することができる。
また、膨張制御枠によって中空弾性体の膨張作用を鉛直方向に導くことができるので、杭頭に対する載荷を確実に行うことができる。
【００１４】
しかして、地震時を考慮した設計においても過大設計を抑制して経済的かつ効率的な設計施工を実現すると共に、良好な免震力を発現可能な基礎杭を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の免震効果を備えた基礎杭の施工状況を示す図であり、（ａ）は載荷前、（ｂ）は載荷後の状況を示す。
【図２】本発明の免震効果を備えた基礎杭が備える中空弾性体の構造例を示す図である。
【符号の説明】
１０  基礎杭
２０  地盤
３０  中空弾性体
３１  杭頭
５０  流体
７０  構造物（支持構造物）
【図１】
0003778069.tif 000002
【図２】
0003778069.tif 000003