JP5091343B1 - Seismic isolation structure - Google Patents
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Abstract
【課題】免震構造物の従来技術において、地盤に対する杭頭部の過大な回転および水平変形を拘束して杭頭部に取り付けられた免震装置の機能喪失を防止し、免震構造物として安全性を維持できるようにする。
【解決手段】複数配置された基礎杭2の頭部に免震装置4を介して上部構造体が支持される免震構造物であって、基礎杭の杭頭部間にはつなぎ梁や連結スラブなどの連結部材を設けないで、複数配置された基礎杭の各杭頭部に、地盤の所要深さまで掘り下げて設置されたキャピタル3が一体的に設けられ、底面と側面とで受ける受動土圧である地盤反力を利用し、地震時に受ける曲げモーメントによる杭頭部回転と水平力による杭頭部の水平変形とを抑制し、免震装置の機能喪失を防止し常に正常に機能させて安全性を高め、使用材料の節減を図ると共に、施工作業・工程を省力化し、免震構造物として安全性を維持し且つローコスト化と工期短縮を図ることができる。
【選択図】図1[PROBLEMS] To prevent loss of function of a seismic isolation device attached to a pile head by restraining excessive rotation and horizontal deformation of the pile head relative to the ground in the conventional technology of the seismic isolation structure. Help maintain safety.
A base-isolated structure in which an upper structure is supported on the heads of a plurality of foundation piles 2 via a seismic isolation device 4, and a connecting beam or connection is provided between the pile heads of the foundation piles. Passive soil received by the bottom and sides of the pile 3 that has been dug down to the required depth of the ground without being provided with connecting members such as slabs. By using the ground reaction force that is the pressure, the pile head rotation due to the bending moment received during an earthquake and the horizontal deformation of the pile head due to the horizontal force are suppressed, and the loss of function of the seismic isolation device is prevented and it is always functioning normally. In addition to improving safety and saving materials, it is possible to save construction work and processes, maintain safety as a seismic isolation structure, reduce costs and shorten the construction period.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、基礎杭上に配設した免震装置を介して上部構造物を支持させた免震構造物に関するものである。 The present invention relates to a seismic isolation structure in which an upper structure is supported via a seismic isolation device disposed on a foundation pile.
この種の免震装置を介して構築した免震構造物は複数の技術が公知になっている。その公知に係る第1の従来技術としては、基礎上に積層ゴムを介して上部構造物を支持してなる免震構造物の基礎構造であって、前記上部構造物の底部に基礎梁を設けるとともに、前記基礎を独立の杭もしくは独立の直接基礎のみから形成してそれら杭もしくは直接基礎の間における基礎梁を省略してなるものであり、前記基礎として用いる独立の杭の杭頭部の地盤に対する回転を拘束することなく許容する構造とした免震構造物の基礎構造である(特開平9−273162号公報)。 A plurality of techniques are known for seismic isolation structures constructed through this type of seismic isolation device. As a first prior art according to the public knowledge, it is a base structure of a base-isolated structure in which an upper structure is supported on a foundation via a laminated rubber, and a foundation beam is provided at the bottom of the upper structure. In addition, the foundation is formed only from an independent pile or an independent direct foundation, and the foundation beam between the piles or the direct foundation is omitted, and the ground of the pile head of the independent pile used as the foundation This is a basic structure of a seismic isolation structure that allows the rotation without restricting the rotation (Japanese Patent Laid-Open No. 9-273162).
この免震構造物の基礎構造によれば、免震構造物における基礎を独立の杭もしくは独立の直接基礎のみで構成してそれらをつなぐ基礎梁を省略したものであるから、基礎工事を大幅に簡略化し得て工費削減、工期短縮に大きく寄与し得る。特に杭を採用した場合において杭頭部の地盤に対する回転を許容する構造とすることにより、杭頭モーメントがなくなりかつ杭に生ずる最大モーメントが低減するという利点があるのである。 According to the foundation structure of this seismic isolation structure, the foundation in the base isolation structure is composed only of independent piles or independent direct foundations, and the foundation beam connecting them is omitted. It can be simplified and can greatly contribute to the reduction of construction cost and the construction period. In particular, when a pile is employed, by adopting a structure that allows rotation of the pile head relative to the ground, there is an advantage that the pile head moment is eliminated and the maximum moment generated in the pile is reduced.
また、公知に係る第2の従来技術としては、建物本体の荷重を地盤に伝達して支持する建物基礎と、この建物基礎に固定され前記建物本体を支持する免震装置とを備えた免震建物であって、前記建物基礎は、地盤に貫入された複数の鋼管杭と、これら複数の鋼管杭の杭頭部同士を連結する連結部材とを有して構成され、前記鋼管杭の杭頭部上に前記免震装置が固定され、この免震装置上に前記建物本体の最下階の大梁が直接固定されている免震建物である(特開2006-104883号公報)。 In addition, as a second related art that is publicly known, a seismic isolation system comprising a building foundation that transmits and supports the load of the building body to the ground and a seismic isolation device that is fixed to the building foundation and supports the building body. The building foundation is configured to include a plurality of steel pipe piles penetrating into the ground and a connecting member that connects pile heads of the plurality of steel pipe piles, and the pile heads of the steel pipe piles The seismic isolation device is fixed on the part, and a base beam on the lowest floor of the building main body is directly fixed on the seismic isolation device (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-104883).
この免震建物によれば、免震装置を鋼管杭の杭頭部上に固定し、この免震装置上に建物本体を設けたことで、従来の基礎梁や基礎フーチングに要する施工手間や地盤の掘削量を削減することができ、基礎施工の短工期化及びコスト低減を実現することができるというものである。 According to this seismic isolation building, the seismic isolation device is fixed on the pile head of the steel pipe pile, and the building main body is provided on this seismic isolation device. The amount of excavation can be reduced, and the construction period can be shortened and the cost can be reduced.
さらに、公知に係る第3の従来技術としては、杭頭部に設置した免震装置により上部構造体を免震支持する杭頭免震構造であって、免震装置を設置するための偏平な杭頭キャピタルを杭頭部に一体に設けるとともに、杭頭回転の発生に伴う杭頭曲げモーメントを杭頭部から杭頭キャピタルに伝達可能とし、かつ隣接設置した杭頭キャピタルの間には、それら杭頭キャピタルどうしを相互に連結することによって、各杭頭部から各杭頭キャピタルに伝達された杭曲げモーメントを曲げ戻すことによって各杭の杭頭回転を制御するための偏平つなぎ梁を設けてなる杭頭免震構造である(特開2007-120232号公報)。 Further, as a third related art that is publicly known, a pile head seismic isolation structure that supports the upper structure by seismic isolation using a seismic isolation device installed on the pile head, which is a flat structure for installing the seismic isolation device. The pile head capital is integrated with the pile head, and the pile head bending moment accompanying the occurrence of pile head rotation can be transmitted from the pile head to the pile head capital. By connecting the pile heads to each other, a flat bridging beam is provided to control the pile head rotation of each pile by bending back the pile bending moment transmitted from each pile head to each pile head capital. This is a pile head seismic isolation structure (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-120232).
この杭頭免震構造によれば、杭頭部に偏平な杭頭キャピタルを設け、杭頭キャピタル間に偏平つなぎ梁を設け、その偏平つなぎ梁によって杭頭回転を制御する構造としたことにより、大断面かつ剛強な基礎によって杭頭回転を無条件に拘束している従前の免震構造に比べて下部構造としての基礎を大幅に簡略化でき、免震ピットも充分に浅くすることができ、根切り量の削減を含めて施工コストを大きく削減することができるというものである。 According to this pile head seismic isolation structure, a flat pile head capital is provided on the pile head, a flat bridging beam is provided between the pile head capitals, and the pile head rotation is controlled by the flat bridging beam. Compared to the previous seismic isolation structure that unconditionally restrains the pile head rotation with a large cross-section and rigid foundation, the foundation as the lower structure can be greatly simplified, and the seismic isolation pit can also be made sufficiently shallow, The construction cost can be greatly reduced including the reduction of the amount of root cutting.
前記第1の従来技術においては、基礎杭上に底盤が設けられ、該底盤上で杭頭部に対応する位置に上部構造体を支持する免震装置を取り付けたものであるが、地盤に対する杭頭部の回転を拘束しない構成になっているため、巨大地震により杭頭部に過大な回転と変形量を制御することができず、それに伴って免震装置も過大な変形が生じて免震機能が実質的に低下し、杭頭部と共に免震装置が損傷する危険性があるという問題点を有している。 In the first prior art, a bottom plate is provided on a foundation pile, and a seismic isolation device that supports the upper structure is attached to the position corresponding to the pile head on the bottom pile. Because the head rotation is not constrained, it is not possible to control the excessive rotation and deformation amount of the pile head due to a huge earthquake, and the seismic isolation device is also deformed excessively, resulting in seismic isolation. The function is substantially lowered, and there is a problem that the seismic isolation device may be damaged together with the pile head.
また、前記第2の従来技術においては、鋼管杭の頭部同士を連結部材で連結した構成であるから、杭頭部の回転と変形量とを抑制することができると一応認められるが、連結部材が地盤を掘り下げて所要厚みに形成された基礎スラブであって、この基礎スラブの形成には多くの材料が必要であるし、手間も掛かるしコスト高になるという問題点を有している。 Moreover, in the said 2nd prior art, since it is the structure which connected the heads of the steel pipe piles with the connection member, it is recognized temporarily that it can suppress rotation and a deformation amount of a pile head, The foundation is a foundation slab formed to the required thickness by digging down the ground, and the foundation slab requires a lot of materials and is troublesome and costly. .
さらに、前記第3の従来技術においては、杭頭部に杭頭キャピタルを設けると共に、隣接する杭頭キャピタル間に偏平つなぎ梁を設置して杭頭キャピタル同士を連結することによって、各杭頭部から杭頭キャピタルに伝達された杭頭モーメントを偏平つなぎ梁により曲げ戻して杭頭回転を抑制するように構成しているのであり、全部の杭頭キャピタルを偏平つなぎ梁で連結させることが不可欠であるため、施工手間が掛かるばかりでなくコスト高になるという問題点を有している。 Furthermore, in said 3rd prior art, while providing a pile head capital in a pile head, installing a flat connecting beam between adjacent pile head capitals, and connecting each pile head capital, each pile head The pile head moment transmitted from the pile head to the pile capital is bent back by the flat connecting beam to suppress the pile head rotation. For this reason, there is a problem that not only labor is required but also cost is increased.
近年、免震構造の普及に伴い、様々な機能を組合わせた免震装置が種々開発されてきた。例えば、今までの免震装置の摩擦係数は一般的に0.1程度のものが多かったが、摩擦係数が僅か0.03〜0.04程度の回転機構付き滑り免震支承装置が開発された。これを杭頭免震構造に使用する場合に、杭には滑り摩擦力以上の地震力が伝達されず、杭への水平力は、支持荷重の僅か3%程度しか掛からないようにすることが可能となる。このような状況を考慮して従来の杭頭免震構造を見直して、より合理的な構造を提案し、ローコスト化と工期短縮を図ることが要求されているのである。 In recent years, with the spread of seismic isolation structures, various seismic isolation devices combining various functions have been developed. For example, the conventional friction isolation devices generally have a friction coefficient of about 0.1, but a sliding isolation device with a rotating mechanism having a friction coefficient of only 0.03 to 0.04 has been developed. It was. When this is used for a pile head seismic isolation structure, the pile should not receive any seismic force greater than the sliding friction force, and the horizontal force on the pile should be only about 3% of the support load. It becomes possible. In consideration of such circumstances, it is required to review the conventional pile head seismic isolation structure, propose a more rational structure, reduce costs and shorten the construction period.
従って、従来技術においては、地盤に対する杭頭部の過大な回転および水平変形を拘束して免震装置の機能喪失を防止し、使用材料の節減を図ると共に、施工作業・工程を省力化し、免震構造物として安全性を維持し且つローコスト化と工期短縮を図るようにすることに解決課題がある。 Therefore, in the prior art, the excessive rotation and horizontal deformation of the pile head relative to the ground is restrained to prevent the seismic isolation device from losing its function, thereby reducing the materials used and saving labor and processes. There is a problem to be solved in maintaining safety as a seismic structure, reducing costs and shortening the construction period.
本発明は、前述の従来例の課題を解決する具体的手段として、複数配置された基礎杭の頭部に免震装置を介して上部構造体が支持される免震構造物であって、前記基礎杭の杭頭部間にはつなぎ梁や連結スラブなどの連結部材を設けないで、各杭頭部に、地盤の所要深さまで掘り下げてキャピタルが設けられ、該キャピタルに埋設されたシースにPCケーブルを挿通して隣接するキャピタルにS字形に交互に迂回して順次挿通し、該挿通したPCケーブルを緊張せずにシース内にグラウトを充填させることによって定着させることを特徴とする免震構造物を提供するものである。 The present invention is a seismic isolation structure in which an upper structure is supported via a seismic isolation device on the heads of a plurality of foundation piles arranged as specific means for solving the problems of the above-described conventional example, Without connecting members such as connecting beams and connecting slabs between the pile heads of the foundation pile, each pile head is dug down to the required depth of the ground, and a capital is provided, and a PC embedded in the sheath embedded in the capital A seismic isolation structure characterized in that a cable is inserted and alternately bypassed into an adjacent capital in an S-shape and sequentially inserted, and the inserted PC cable is fixed by filling the sheath with grout without being strained. It provides things.
本発明においては、前記キャピタルはプレキャストコンクリート造とし、底面外周部に垂下壁またはスカート部を形成したこと、及び前記複数の基礎杭において、少なくとも一部の杭頭部同士をPCケーブルで連結すること、を付加的な要件として含むものである。 In the present invention, before Symbol Capital and precast concrete structure, to the formation of the hanging wall or skirt to the bottom outer peripheral portion, and the plurality of foundation piles, connecting at least a portion of the pile head between a PC cable Is included as an additional requirement.
本発明に係る免震構造物によれば、複数配置された基礎杭の各杭頭部に、地盤の所要深さまで掘り下げてキャピタルが設けられて一体的に構成したことにより、杭頭部のキャピタルが、底面と側面とで受ける受動土圧である地盤反力を利用し、地震時に受ける曲げモーメントによる杭頭部の回転と水平力による杭頭部の水平変形とを抑制することができ、それによって、免震装置の機能喪失を防止し常に正常に機能させて安全性を高めること、および使用材料の節減を図ると共に、施工作業・工程を省力化し、免震構造物として安全性を維持し且つローコスト化と工期短縮を図ることができるという優れた効果を奏する。
また、杭頭部に取り付けられるキャピタルに連結用のPCケーブルを付加して杭頭部同士を連結することによって、さらに基礎杭群全体に対する杭頭部変形制御効果と、地震後の変形復元機能とを向上させること、および従来のコンクリート造の連結部材よりコストを大幅に軽減することができる。
According to the seismic isolation structure according to the present invention, the capital of the pile head can be obtained by digging down to the required depth of the ground on each pile head of the plurality of foundation piles and integrally forming the capital. However, the ground reaction force, which is the passive earth pressure received at the bottom and sides, can be used to suppress the rotation of the pile head due to the bending moment received during an earthquake and the horizontal deformation of the pile head due to the horizontal force. To prevent loss of function of the seismic isolation device, improve its safety by always functioning normally, reduce the materials used, save labor in construction work and processes, and maintain safety as a seismic isolation structure In addition, there is an excellent effect that the cost can be reduced and the construction period can be shortened.
In addition, by connecting the pile heads by adding a PC cable for connection to the capital attached to the pile head, the pile head deformation control effect for the entire foundation pile group and the deformation restoration function after the earthquake And the cost can be greatly reduced as compared with a conventional concrete connecting member.
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳しく説明する。まず、図1と図2は、本発明の第1の実施の形態に係る免震構造物の要部を示すものであって、適宜の地盤1に所要間隔をもって整然と打ち込んで形成されるアースドリル杭などの基礎杭2の上端部、即ち杭頭部2aにはキャピタル3が一体的に形成される。
The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment. First, FIG. 1 and FIG. 2 show the main part of the seismic isolation structure according to the first embodiment of the present invention, and an earth drill that is formed by orderly driving the appropriate ground 1 at a necessary interval. The
この場合の杭頭部2aに対するキャピタル3の形成は、要するに、現場打ちで一体に形成されるものであって、基礎杭2における杭頭部2aの周囲の地盤1を所要深さと広さに掘り下げて形成しようとするキャピタル3の大きさ形状に対応する型枠を造り、その型枠内に杭頭部2aの鉄筋と共にキャピタル用の鉄筋を配筋してキャピタル3を杭頭部2aと一体的に形成する。そして、杭頭部2a乃至キャピタル3の上面に免震装置4を取り付け、該免震装置4にフーチング5が取り付けられ、該フーチング5を介して上部構造体6の柱7や下部大梁8及び床スラブ9などが構築される。勿論、フーチング5も上部構造体6に含まれる部材である。なお、地盤1の上面には捨てコンクリート層1aが設けられ、そして、杭頭部に補強用鋼管2bが設けられる。
In this case, the formation of the
形成しようとするキャピタル3の大きさ形状(広さと高さ)等については、地震時における杭頭部の回転時に生ずる曲げモーメントと水平力による水平変形とを拘束または抑制する反力に必要な底面と側面との面積によって決められる。
要するに、図3(a)、(b)に示したように、杭頭部にキャピタルを形成した場合と、形成しない場合とについて考察するに、図(b)のようにキャピタルを形成しない場合は、杭頭部2aが大きく回転して杭頭部に取り付けた免震装置4が水平方向のみならず上下方向においても大きく変形し、回転と上下方向の変形とが同時に付与されることによって免震装置4の機能が損傷してしまう虞がある。
Regarding the size and shape (width and height) of the
In short, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the case where capital is formed on the pile head and the case where capital is not formed are considered. When capital is not formed as shown in FIG. 3 (b) The
これに対して、図(a)のように所要大きさ(底面積と側面厚さ)のキャピタル3を取り付けた場合には、その大きさについては、使用される免震装置と地盤の状況によって異なるが、概ね杭頭部の回転を抑制する反力h1と水平変形を拘束または抑制する反力h2とが地盤1との間で略維持されるように形成される。
On the other hand, when the
このように基礎杭2の杭頭部2aに所要大きさおよび厚さのキャピタル3を一体に形成することによって、地震などによる杭頭部2aの回転時における曲げモーメントと水平方向の変形とを抑制して免震装置4の機能を損傷させることなく、充分に発揮させ得る免震構造物を構築することができるし、もし、必要があれば、免震装置4を交換する場合にジャッキ10の反力を充分支持できるように、キャピタル3を厚くすると共に内部に太い鉄筋や鉄骨等を入れて強度アップを図ることができるのである。
In this way, the
図4〜図5は第2の実施の形態に係る免震構造物の要部を示すものであり、前記第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明する。この実施の形態においては、キャピタル23をプレキャストコンクリートで形成し、該キャピタル23を基礎杭2の杭頭部2aに挿着して固定したものである。この場合に、挿着されるキャピタル23の挿着位置を位置決めするためのストッパー13が設けられており、他方の挿着される側のキャピタル23は、中央部の孔12の内周面には凹部とするせん断コッター14が形成され、杭頭部2aにキャピタル23を挿着した後に、杭頭部の鋼管2bと孔12との間に形成される目地11内に目地無収縮モルタル15を注入充填させることで、杭頭部2aにキャピタル23を固定させる。このように、キャピタル23をプレキャストコンクリートで形成することによって、現場での型枠形成作業と配筋作業との手間が省けるので、工期の短縮が図れるのである。
4-5 shows the principal part of the seismic isolation structure which concerns on 2nd Embodiment, and attaches | subjects and demonstrates the same code | symbol to the same part as the said 1st Embodiment. In this embodiment, the
また、プレキャストコンクリート製のキャピタル23においては、その底面側の外周部に沿って垂下壁またはスカート部23aを形成したものであり、該垂下壁またはスカート部23aの形成によって内側は地盤1を抱える作用または状態になり、受動土圧である地盤反力の面積は実質的に増やすことができる。そして、前記第1の実施の形態と同様に、杭頭部2aに免震装置4を取り付け、該免震装置4にフーチング5を含む上部構造体6の柱7や下部大梁8及び床スラブ9などが構築される。
Moreover, in the
このように形成された第2の実施の形態に係る免震構造物においては、図6(a)の杭頭回転止め概念図で示したように、地震発生時に杭頭部2aに作用するMt=杭頭回転時曲げモーメント、MR=キャピタルの回転拘束とする反力h1による曲げモーメントである。また、図6(b)の杭頭水平抵抗力概念図に示したように、EX=地震時杭頭に作用する水平力、V=キャピタルによる受動土圧(=h2・A)、A=キャピタル水平抵抗面積であって、水平変形を拘束または抑制する反力h2が地盤1との間で略維持されるのである。さらに、図6(c)の地盤側方流動防止概念図に示したように、キャピタル23に設けた垂下壁またはスカート部23aによって、液状化時の地盤1の側方流動を防ぐことができ、前記地盤1の反力h1とh2によって杭頭部2aの回転や水平変形に対する拘束効果を確保することができるのである。
In the seismic isolation structure according to the second embodiment formed in this way, as shown in the conceptual diagram of the pile head rotation stop in FIG. 6A, Mt acting on the
次に、図7〜図8は第3の実施の形態に係る免震構造物の要部を示すものであり、前記第2の実施の形態をさらに改良したものであるので、第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。この実施の形態において、キャピタル23は前記第2の実施の形態のものと同じ構成であって、そのキャピタル23が取り付けられる杭頭部2a側に改良を加えて取り付け状態をより強固にしたものである。即ち、杭頭部2aの外周面に複数の鋼製のブラケット16を同一レベル位置に設け、該ブラケット16にキャピタル23の底面を当接させ、凹部とするせん断コッター11と目地無収縮モルタル15との結合と相俟って、杭頭部2aに対するキャピタル23の取り付けがより一層強固になって安定し、高層免震建造物に適したものとなるのである。特に、鋼製のブラケット16を設けたことによって、キャピタル23は免震装置4を交換する際にジャッキ10の反力を充分支持できるのである。
Next, FIGS. 7-8 shows the principal part of the seismic isolation structure which concerns on 3rd Embodiment, and since it improved further the said 2nd Embodiment, 2nd Embodiment The same reference numerals are given to the same parts as those in the embodiment, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the
さらに、図9〜図12は第4の実施の形態に係る免震構造物の要部を示すものであり、前記第2および第3の実施の形態をさらに改良したものであるので、前記第2および第3の実施の形態と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。この第4の実施の形態においては、プレキャストコンクリート製のキャピタル33に、予め一対のシース17を配設したものを準備しておき、これを建造物の強化を図りたい位置、例えば、少なくとも建造物の周囲や中央部を横切るように設けられた基礎杭2の杭頭部2aに対して方向付けして取り付けるようにする。なお、その他の位置については、前記第2または第3の実施の形態に係るキャピタル23を使用すれば良い。なお、現場打ちで形成されるキャピタルとしても良い。
Furthermore, FIGS. 9-12 shows the principal part of the seismic isolation structure which concerns on 4th Embodiment, Since the said 2nd and 3rd embodiment was improved further, the said 1st The same parts as those of the second and third embodiments are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the fourth embodiment, a precast
この第4の実施の形態のキャピタル33に対する一対のシース17の配設は、図9と図10に示したように、キャピタル33に設けた杭頭部2aを挿着する中央部の孔12を両側から囲むように湾曲させて配設したものであり、該各シース17の両端部側にそれぞれグラウトホース18が設けられ、該グラウトホース18の一方が注入口で他方が排出口として使用される。そして、配設した各シース17には、最終的には防錆処理したPCケーブル19が挿通されて一応の固定がなされるのである。この場合に、隣接同士の杭頭部2aがPCケーブル19によって一連に繋がるように挿通して連結されるのである。なお、実施例として具体的に挙げていないがその他に、コーナ部に使用されるキャピタル43については、一対の各シース17がクロス状に配設されたものが使用される。
The arrangement of the pair of
このように形成された第4の実施の形態に係るキャピタル33は、例えば、図11に示したように、建造物として強化を図りたい位置、特に、周縁部と中央部を横切る位置の基礎杭2の杭頭部2aに取り付けて使用されるものであり、一応の方向付けをしてキャピタル33を取り付けた後に、隣接するキャピタル33の各シース17にそれぞれ連続的にPCケーブル19を順次挿通することによって、両方のPCケーブル19が杭頭部2aをS字形に交互に迂回して隣接する杭頭部2aを一連に連結する結果になり、挿通したPCケーブル19に特段の緊張力を付与しない状態でグラウトを注入固化させて付着力により定着して、PCケーブル19によって隣接する杭頭部2a同士が一応連結状態になるのである。
The
PCケーブル19で杭頭部2a同士が一連に連結された状態で、例えば、強い地震を受けた時に、図12に示したように、PCケーブル19にX軸方向の水平移動による引張力Tが生じても、PCケーブル19は湾曲状のシース17内でグラウトによる平均的な付着応力τで抵抗すると共に、Y軸方向に対して杭頭部2aの中心部側への変形拘束力Ryによって抵抗するのである。
When the pile heads 2a are connected in series with each other with the
このように杭頭部2aに取り付けられるキャピタル33に連結用のPCケーブル19を付加して杭頭同士を連結することによって、さらに基礎杭群全体に対する杭頭部変形抑制効果と、地震後の変形復元機能とを向上させることができる。
なお、使用される防錆処理したPCケーブル19としては、例えば、PC鋼より線であって、芯線と側線のそれぞれ外周面に防錆塗膜を施したものや亜鉛メッキした後に防錆塗膜を施したもの等が使用される。要するに、長期に使用しても錆びないように加工したPC鋼より線が1本または複数本使用される。
Thus, by adding the connecting
In addition, as the rust-proof treated
また、本発明において、実施例では基礎杭として、アースドリル杭の使用例を示したが、これに限定されるものではなく、現場打ちコンクリート杭、鋼管コンクリート杭等であっても良い。要するに、前記実施例で示した各構成については、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が自在であり、前記実施例の各構成に限定されるものではない。
免震装置について、前述のように摩擦係数の小さいものとすれば、杭への水平力が小さくなり、杭頭のキャピタルを小さくすることができるから、コスト軽減に効果的であり、本発明にとって好適なものとなるのであり、摩擦係数が0.07以下とするものを用いることが好ましい。
また、図示は省略するが、良好な地盤において杭頭部の水平変形が小さい場合、杭頭部のキャピタルを地盤の上に設置し、キャピタル底面の受動土圧で杭頭部の回転を抑制し、そして、杭頭部に連結用のPCケーブルを取り付けて杭頭部同士を連結する構成としても良い。これによって、地盤の掘削工事や残土を埋め戻す手間等を軽減すると共に、従来のコンクリート造の連結部材よりコストを大幅に軽減することができる。
Moreover, in this invention, although the usage example of the earth drill pile was shown as a foundation pile in the Example, it is not limited to this, A spot cast concrete pile, a steel pipe concrete pile, etc. may be sufficient. In short, various changes can be made to each configuration shown in the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention, and the configuration is not limited to each configuration in the above-described embodiment.
If the seismic isolation device has a small friction coefficient as described above, the horizontal force on the pile is reduced, and the capital of the pile head can be reduced. Since it becomes a suitable thing, it is preferable to use what makes a friction coefficient 0.07 or less.
Although illustration is omitted, when the horizontal deformation of the pile head is small on good ground, the pile head capital is installed on the ground and the pile head rotation is suppressed by passive earth pressure on the bottom of the capital. And it is good also as a structure which attaches the PC cable for connection to a pile head, and connects pile heads. As a result, the excavation work of the ground and the labor of backfilling the remaining soil can be reduced, and the cost can be greatly reduced as compared with a conventional connecting member made of concrete.
本発明に係る免震構造物は、複数配置された基礎杭の頭部に免震装置を介して上部構造体が支持される免震構造物であって、前記基礎杭の杭頭部間にはつなぎ梁や連結スラブなどの余剰の連結部材を設けないで、各杭頭部に、回転や水平変形に対して地盤の反力を受けて抑制するためのキャピタルを一体的に取り付けるようにしたものであり、該キャピタルによって杭頭部の回転や水平変形に対する拘束効果を高めることができるので、免震装置の過大な変形を抑制して免震機能を保護できるのであり、低層・高層建造物に拘らず地震対策の免震構造物として広く利用できる。 The base isolation structure according to the present invention is a base isolation structure in which an upper structure is supported by a plurality of foundation pile heads via a base isolation device, and between the pile heads of the foundation pile. Capital is attached to each pile head in response to the reaction force of the ground against rotation and horizontal deformation, without attaching extra connecting members such as tie beams and connecting slabs. Since the capital can enhance the restraint effect on the rotation and horizontal deformation of the pile head, it can protect the seismic isolation function by suppressing excessive deformation of the seismic isolation device. Regardless of, it can be widely used as a seismic isolation structure.
1 地盤
1a 捨てコンクリート層
2 基礎杭
2a 杭頭部
2b 鋼管
3、23、33、43 キャピタル
3a 垂下部またはスカート部
4 免震装置
5 フーチング
6 上部構造体
7 柱
8 下部大梁
9 床スラブ
10 ジャッキ
11 目地
12 孔
13 位置決め用のストッパー
14 せん断コッター
15 モルタル
16 ブラケット
17 シース
18 グラウトホース
19 PCケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12
Claims (3)
前記基礎杭の杭頭部間にはつなぎ梁や連結スラブなどの連結部材を設けないで、各杭頭部に、地盤の所要深さまで掘り下げてキャピタルが設けられ、
該キャピタルに埋設されたシースにPCケーブルを挿通して隣接するキャピタルにS字形に交互に迂回して順次挿通し、
該挿通したPCケーブルを緊張せずにシース内にグラウトを充填させることによって定着させること
を特徴とする免震構造物。 It is a seismic isolation structure in which the upper structure is supported via a seismic isolation device on the heads of the multiple foundation piles,
Without providing a connecting member such as a connecting beam or a connecting slab between the pile heads of the foundation pile, each pile head is dug down to the required depth of the ground, and capital is provided,
A PC cable is inserted through the sheath embedded in the capital, and it is alternately inserted in the adjacent capital by alternately detouring in an S-shape,
A seismic isolation structure characterized in that the inserted PC cable is fixed by filling the sheath with grout without being strained .
を特徴とする請求項1に記載の免震構造物。 The base-isolated structure according to claim 1, wherein the capital is precast concrete, and a hanging wall or a skirt portion is formed on an outer peripheral portion of the bottom surface.
を特徴とする請求項1または2に記載の免震構造物。 In the plurality of foundation piles, at least some of the pile heads are connected with a PC cable.
The seismic isolation structure according to claim 1 or 2.
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