(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の杭を連結して構成する基礎杭において、上下の杭は協働して必要な支持力を有する所定構造としてあり、前記上杭は既成コンクリート杭からなり、該上杭の中空孔内に、前記下杭と協働して短期的な鉛直加重に対抗できる支持力を有する補助杭を内装固定し、該補助杭の外壁と前記上杭の内壁との間に所定間隙を設けたことを特徴とする基礎杭。
【請求項２】
補助杭の下端は、上杭の下端板上に位置させた請求項１記載の基礎杭。
【請求項３】
補助杭を鋼管とし、該鋼管の外壁と上杭の内壁との間に所定間隙を設けた請求項１記載の基礎杭。
【請求項４】
既成コンクリート杭からなる下杭の上端部に、既成コンクリート杭からなる上杭を連結して基礎杭を構築する方法において、前記上杭及び下杭を必要な支持力を有する杭とし、前記上杭の中空部の略中央に、前記上杭の内壁と所定間隙を設けて、補助杭を内装し、次に、前記上杭を下杭に連結して杭穴に埋設することを特徴とし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】
この発明は、構築後の補修を考慮した基礎杭及びこの基礎杭の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現場造成杭、各種既設コンクリート杭を使用した建造物で、建造物の構築後に杭に、設計時に予期せぬ地震力が加わった場合に、杭の杭頭表面にクラック（横方向の亀裂）が生じる場合があった。将来、このクラックが基礎杭の支持力に影響を与えるおそれがある為に、補修をする必要があった。
【０００３】
この場合、従来は、建造物をジャッキや仮支柱などの手段で支えて、杭の周囲の地中を掘り起し、杭表面を露出させてクラック部分を補修し、再度埋め戻し、ジャッキ類を外していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術では、杭の補修の際に、ジャッキ類の設置及び取り外しに手間がかかる問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、必要な支持力を有する杭に補助杭を内装したので、前記問題点を解決した。
【０００６】
即ちこの発明は、上下の杭を連結して構成する基礎杭において、上下の杭は協働して必要な支持力を有する所定構造としてあり、前記上杭は既成コンクリート杭からなり、該上杭の中空孔内に、前記下杭と協働して短期的な鉛直加重に対抗できる支持力を有する補助杭を内装固定し、該補助杭の外壁と前記上杭の内壁との間に所定間隙を設けたことを特徴とする基礎杭である。
【０００７】
また、この発明は、前記において、補助杭の下端は、上杭の下端板上に位置させた基礎杭である。ここで、補助杭の下端は、下端板内周部の短筒に嵌装し、あるいは下端板に架設した支持具に載置する。
【０００８】
また、この発明は、前記において、補助杭を鋼管とし、該鋼管の外壁と上杭の内壁との間に所定間隙を設けた基礎杭である。
【０００９】
更に、この発明は、既成コンクリート杭からなる下杭の上端部に、既成コンクリート杭からなる上杭を連結して基礎杭を構築する方法において、前記上杭及び下杭を必要な支持力を有する杭とし、前記上杭の中空部の略中央に、前記上杭の内壁と所定間隙を設けて、補助杭を内装し、次に、前記上杭を下杭に連結して杭穴に埋設することを特徴とした基礎杭の構築方法である。また、前記における補助杭の内装は、上杭の下端板の内周部に補助杭の下端が位置するように内装設置することが望ましい。
【００１０】
また、前記における補助杭を有する上杭は補強の為には長い方が望ましいが、通常、クラックは杭頭から１〜３ｍの所で発生するので、補助杭は少なくともこの位置に配置される必要がある。従って、経済性や基礎杭の設計等を考慮して、補助杭の長さが５〜１５ｍ程度となるように上杭を構成する。
【００１１】
前記における補助杭は、下杭と協働して短期的な鉛直加重に対抗できる構造であれば使用できる。例えば、補助杭は丸又は角などの鋼管、Ｈ型鋼などの鋼材、既製コンクリート杭等、あるいは、これらの組み合わせた構造が考えられる。
【００１２】
【実施の態様】
この発明の基礎杭は、建造物の荷重、地震力等の外力に対して、必要な設計強度を有する所定構造のコンクリート杭に、更に補助杭を加えた構造である。ここで、下杭は、既製の各種コンクリート杭、あるいは現場でコンクリートを打設して構築される各種コンクリート杭いずれの場合でも実施可能であるが、既成コンクリート杭とすることが望ましい。
【００１３】
また、一の建造物で、全ての基礎杭をこの発明の補助杭付きの基礎杭とすることが望ましいが、当該建造物、地盤、コストにより考慮して、建造物の隅部に位置する基礎杭にのみ使用するなど適宜選択して、この発明の基礎杭を一部分の基礎杭に適用することもできる。
【００１４】
【作用】
必要な支持力を有する杭に、短期的な鉛直加重に対する支持力のみを有する補助杭を固定したので、補修時に短期的に建造物の自重を支えることができる。また、補助杭の下端は、上杭の下端板上に位置させたので、上杭は従来と同様に下杭に連結できる。
【００１５】
【実施例１】
図１〜図４に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００１６】
下杭１は、外径Ｄ１、内径Ｄ２ で、中空部３を有し、上下端板４を嵌装し、コンクリートで形成されている。上端板４は、補強筒５を有し、上端板４と補強筒５とにリブ６が連設されている（図１（ａ））。
【００１７】
上杭本体７は、外径Ｄ１ 、内径Ｄ３ （前記Ｄ２ より大きい）で、中空部９を有し、前記下杭１の上端板４と同一の内外径を有する下端板１０を嵌装し、コンクリートで形成されている。前記下端板１０（内径Ｄ２ ）も補強筒１１を有し、下端板１０と補強筒１１とにリブ１４、１４が固着されている。また、上端板１２は同様に（内径Ｄ３ ）補強筒１３を有する。また、前記下端板１０の内周１０ａ側に、鋼管案内用の短筒１５を突設する。また、前記上杭本体７の高さＨは５〜１５ｍ程度とする。
【００１８】
前記上杭本体７の中空部９に、上杭本体７の内壁８との間に間隙１６ができるように鋼管（補助杭）１７を内装し、前記鋼管１７の下端部１８を前記短筒１５に嵌装固着して（図２）、上杭１９を構成する（図１（ａ））。
【００１９】
前記下杭１の上端板４に、上杭１９の下端板１０を連結して、上杭１と下杭１９とが一体の基礎杭２０を構成する（図１（ａ））。前記において、基礎杭２０は、上杭本体７と下杭１とを連結した構造で、所定の長期荷重を支えることができる構造としてある。また、鋼管１７単独により短期鉛直荷重に耐える構造としてある。また、前記下杭１は、単独又は所定数の杭を連結して、必要長さに形成する。
【００２０】
続いて、前記実施例に基づくこの杭の使用について説明する。
【００２１】
地面２２に所定の杭穴２１を掘削し、あるいは掘削しながら前記下杭１を下降させ（図３（ａ））、所定位置で、上杭１９を連結して、基礎杭２０の設置を完了させる（図３（ｂ））。この際、必要ならば下杭１内及び上杭１９の鋼管１７内にセメントミルクを充填する。
【００２２】
続いて、所定の配筋後にフーチング２３を構築して（図３（ｃ））、建造物２６を構築する。
【００２３】
また、地震等水平力が作用した際に、基礎杭２０の杭頭部にクラック２４、２４が発生する場合がある（図４（ａ））。通常、クラック２４が生じる高さは、基礎杭２０の上端２０ａから１〜３ｍの位置となり、この位置は鋼管１７によりカバーされる。また、上杭１９では上杭本体７と鋼管１７との間に間隙１６が設けられているので、クラック２４を発生させた水平力が鋼管１７に影響を与えるおそれを未然に防止できる。
【００２４】
この場合には、まず、クラック２４を露出させるように地面２２ａを掘り、従来と同様に基礎杭２０を補修する。例えば、クラック２４部分周辺のコンクリート２５を取り除き（図４（ｂ））、所定の補強修理を施し、該部を覆うように補強鉄筋２７、フープ筋２８を配筋して、該部に補強コンクリート２９を充填し、地面２２を埋め戻し、補修は完了する（図４（ｃ））。この際、建造物２６の鉛直荷重は、補修の期間だけ短期的に、鋼管１７により支持されるので、ジャッキ類は不要である。
【００２５】
また、前記において、基礎杭２０に生じるクラック２４は、上杭１９と鋼管１７との間に間隙１６が設けられ、また鋼管１７が設置されているので、中心部に達しない。従って、クラック２４が発生しても、該部の上杭１９の軸鉄筋に座屈が生じることを未然防止できる。
【００２６】
また、補修方法は前記に限らない。即ち、補修部分に補修鋼管を嵌装して、鋼管内にセメントミルクなどを注入することもできる（図示していない）。
【００２７】
前記実施例において、下杭１の内径Ｄ２  は、要求される支持力が小さい場合には、上杭の内径Ｄ３  程度とすることもできる（図１（ａ）、内壁２は鎖線図示）。
【００２８】
また、前記実施例において、下杭はコンクリート杭としたが、鋼管杭、現場造成のコンクリート杭とすることもできる（図示していない）。
【００２９】
また、前記において、補助杭として鋼管１７を使用したが、所望の強度を有すれば、Ｈ型鋼その他の鋼材、各種の既製コンクリート杭等、あるいはこれらを組み合わせた杭を使用することもできる。
【００３０】
【実施例２】
前記実施例１では、上杭本体７の下端板１０に直接に鋼管１７を載置したが、下端板１０上に支持具３１を設置し、該支持具３１に鋼管１７を設置することもできる。
【００３１】
即ち、図５に示すように、上杭本体７の下端板１０上に、直径対称な平面十字状の支持具３１を固定する（図５（ｂ））。続いて、上杭本体７内に、上杭本体７の内壁８と所定間隙１６を設けて、鋼管１７を載置固定して、上杭１９を構成する。前記鋼管１７の下端部１８内壁に、リブ３２、３２が固着されている。また、この場合には、上杭本体７と下杭１の内径は同一としてある。
【００３２】
また、実施例１と同様に、下杭１に上杭１９を連結して基礎杭３３を構成する（図５（ａ））。この基礎杭３３は、実施例１と同様に使用される。
【００３３】
この実施例では、上杭１９は支持具３１に鋼管１７を載置するので、上杭本体７の内径に比して必要な鋼管１７の口径が小さい場合や、間隙１６にセメントミルクを充填する場合等に有効である。
【００３４】
【発明の効果】
所定の耐力を有する杭に、短期的な鉛直荷重に耐えられる補助杭を固定したので、基礎杭にクラックが生じた場合の補修に際し、ジャッキなどの建造物を支える為の別途の手段を着脱する手間を省き、補修を効率よくできる効果がある。また、補助杭を固定したので、基礎杭全体の強度を増すこともでき、取り分け、補助杭により、クラック位置でのコンクリートの崩壊によるコンクリート杭の鉄筋の座屈を防止できる効果がある。
【００３５】
また、上杭に補助杭を内装固定したので従来の杭と同様に施工できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の基礎杭の縦断面図で、（ａ）は上下杭の連結前を、（ｂ）は上下杭を連結して基礎杭を形成した状態を、夫々表す。
【図２】  この発明の基礎杭の上下杭の連結構造を示す、一部拡大縦断面図である。
【図３】  （ａ）〜（ｃ）はこの基礎杭の使用を説明する一部縦断面図である。
【図４】  （ａ）〜（ｃ）はこの基礎杭の修復過程を示す一部縦断面図である。
【図５】  この発明の他の実施例の基礎杭で（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１ 下杭
４ 上端板
７ 上杭本体
８ 内壁
９ 中空部
１０下端板
１６ 間隙
１７ 鋼管（補助杭）
１９ 上杭
２０ 基礎杭
２１ 杭穴
２２ 地面
２４ クラック
３０ 支持具
３３ 基礎杭
【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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