JP2000265478A - 耐震人工地盤付基礎及び耐震人工地盤付基礎施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工期日の短縮化、耐震性の向上。 【構成】 耐震人工地盤付基礎１は、可搬性パネルに形
成され、１２個の凹部２と１２個の貫設竪穴３とを備え
た人工地盤パネル５と、人工地盤パネル５の上側に多数
の球体６を介装して配置される、人工地盤パネル５と略
同一の大きさのパネルである基礎パネル７と、人工地盤
パネル５と基礎パネル７の角部９０の内部空間８に設け
られ、両者の横方向への相対移動を弾性的に規制する衝
撃吸収装置９と、人工地盤パネル５と基礎パネル７の外
周部を覆って連結する連結部材１０とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐震人工地盤付基
礎及び耐震人工地盤付基礎施工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】建築物の耐震基礎として、特開昭６３−
３００１２１号公報がある。これは、ベースコンクリー
ト（１）上に予め準備したコンクリートボール又はセラ
ミックボール（２）を配置し、更に主要部には鼓形スタ
ッド（３）をアンカーボルト（ａ）に支持させて竪に配
設し、その上面に基礎コンクリート（４）を据え付けた
後、ベース鉄筋コンクリート（１）と基礎鉄筋コンクリ
ート（４）との間隙に土砂の侵入防止部材（５）を軌ら
し、基礎鉄筋コンクリート（４）の立ち上りコンクリー
ト（７）と地表（８）との間隙に土砂の侵入防止蓋
（６）を設けて行うか又は、図面には示していないが、
ベース鉄筋コンクリート（１）の上に鉄板等の剥離板を
敷き、この剥離板上に基礎鉄筋コンクリート（４）を打
設する。なお、この剥離板は基礎鉄筋コンクリート
（４）の下面を平滑に仕上げると共にベース鉄筋コンク
リート（１）から基礎鉄筋コンクリート（４）の剥離を
確保するためである。基礎鉄筋コンクリート（４）が硬
化した後、基礎鉄筋コンクリート（４）を持上げ剥離板
を取り外し、ベース鉄筋コンクリート（１）に多数のコ
ンクリートボール又はセラミックボール（２）を載置
し、主要部分に鼓形スタッド（３）を取り付け、このコ
ンクリートボール又はセラミックボール（２）の上に基
礎鉄筋コンクリート（４）を据え付けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、ベース鉄筋コンクリート（１）と基礎鉄筋コン
クリート（４）はトラック等で運搬困難な程の大きなも
のであり、予め工場で制作することは現実に不可能であ
る。したがって、現実的には、ベース鉄筋コンクリート
（１）と基礎鉄筋コンクリート（４）とを現場施工しな
ければならないため、施工期間が少なくとも１０日は必
要であり、また、コンクリートの品質が現場施工時の技
術や気温等に左右され易く、精度が悪いまま主体構造が
できあがると、耐震性に悪影響がでる。また、剥離板、
侵入防止部材（５）があるため部品点数の増大により、
施工期間がさらに長くなると共に、製造コストが高くな
る。さらに、ベース鉄筋コンクリート（１）が布基礎で
あるため、不同沈下が生じ易く、ベース鉄筋コンクリー
ト（１）が傾斜した場合、コンクリートボール又はセラ
ミックボール（２）が移動し脱落し、耐震機能が損なわ
れるおそれがある。

【０００４】以上のような事情に鑑みて本発明はなされ
たものであり、施工期日の短縮化、耐震性の向上を目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み成された
請求項１記載の発明は、可搬性であり、複数の凹部と複
数の貫設孔とを設けたプレキャスト鉄筋コンクリート製
の人工地盤パネルと、該人工地盤パネルの上側に多数の
球体を介装して配置される、前記人工地盤パネルと略同
一の大きさであるプレキャスト鉄筋コンクリート製の基
礎パネルと、前記基礎パネルと前記人工地盤パネルの角
部の内部空間に設けられ、前記両者の横方向への相対移
動を弾性的に規制する衝撃吸収装置と、前記基礎パネル
と前記人工地盤パネルの外周部を覆って連結する連結部
材と、を備えたことを特徴とする耐震人工地盤付基礎で
ある。

【０００６】従来の工法では耐震ボールの無い通常の２
階建程度の普通建物でさえ、養生期間が要ることから基
礎築造に１０日以上を要し、さらに耐震構造を備えたも
のではより長期間の工期を要するところ、請求項１記載
の発明によれば、通常の２階建程度の耐震構造を備えた
一般住宅に適用される場合、上述の「人工地盤パネル」
と「基礎パネル」は、予め工場で品質管理の下で製造さ
れた２次製品（プレキャストコンクリート）であるか
ら、施工期日はわずか３日程度になり、工期は１週間以
上短縮できることとなる。

【０００７】ここでいう「球体」にはセラミック球、鋼
球、コンクリート球、岩石球等が含まれる。それらは、
ころがり摩擦係数、強度等を考慮して適宜選択できる。
一般住宅であれば、１つの「凹部」に４個ないし６個、
荷重の関係で数十個の場合も有り、建築物によって適宜
数を採用可能である。

【０００８】また、「基礎パネル」と「人工地盤パネ
ル」は、同一形態が好適であり、この場合は製造コスト
が低減される。また、それらの材質は、高強度鉄筋コン
クリート、普通鉄筋コンクリート、プレストレスト鉄筋
コンクリート等、様々なものが採用できる。また、それ
らは可搬性のある大きさであり、トラック等に積載して
運搬できる大きさに設定されている。そして、それらを
複数個連結したり、一部を切断加工することで、敷地の
形状や面積に対応させることができるのである。さらに
品質管理の下で工場生産された２次製品であるから、強
度が均一で、空気の巣ができず耐震性に優れるというメ
リットがある。「基礎パネル」と「人工地盤パネル」に
「凹部」を設けたのは、複数の球体を区画して収容し、
「球体」が移動して偏るのを防ぐためである。

【０００９】さらに、「衝撃吸収装置」を設けたのは、
地震初期に震動衝撃により、「人工地盤パネル」が横方
向に動くことで衝撃を吸収し、「基礎パネル」をソフト
ランディングさせるためである。しかも、「基礎パネ
ル」に建物が緊結されることとなるので、建物が衝撃で
壊れることがない。ここでいう「衝撃吸収装置」は、ば
ねと、ばねを固定するアングル等が代表的に例示され、
また、所定のクリアランスが設定されている。このクリ
アランス、すなわち、横方向への相対移動距離は、好適
には、例えば、変層角を考慮して決められ、移動量は許
容範囲内に納められる。

【００１０】「連結部材」を設けたのは、内部にごみ等
が入り、「球体」の動きの精度が悪くなるのを防ぐため
である。その材質として一般的には、ゴムシートをボル
トで連結して被覆することが好適である。ゴムであれ
ば、シロアリが嫌って侵入しにくいし、かりに、内部に
侵入したとしても、「プレキャスト鉄筋コンクリート」
であるから空気の巣がなく、シロアリが食い破りにくく
なる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に「支承部材」を加えて、球体のころがりを円滑にし
たり、縦震動を緩和するものである。すなわち、請求項
２記載の発明は、可搬性パネルであり、複数の凹部と複
数の貫設孔とを設けた鉄筋コンクリート製の人工地盤パ
ネルと、該人工地盤パネルの上側に多数の球体及び支承
部材を介装して配置される、前記人工地盤パネルと略同
一の大きさのパネルである鉄筋コンクリート製の基礎パ
ネルと、前記基礎パネルと前記人工地盤パネルの角部の
内部空間に設けられ、前記両者の横方向への相対移動を
弾性的に規制する衝撃吸収装置と、前記基礎パネルと前
記人工地盤パネルの外周部を覆って連結する連結部材
と、を備えたことを特徴とする耐震人工地盤付基礎であ
る。

【００１２】また、上記目的に鑑み成された請求項３記
載の発明は、根切りを行う第１工程と、栗石を敷設する
第２工程と、前記栗石の上にレベル部を設ける第３工程
と、人工地盤パネルを前記レベル部の上に置く第４工程
と、前記人工地盤パネルの貫設孔から地盤固定用流動体
を注入する第５工程と、前記人工地盤パネルの凹部に球
体を置く第６工程と、前記人工地盤パネルの上に前記球
体を介装させて基礎パネルを置く第７工程と、前記人工
地盤パネルと前記基礎パネルの外周部の間隙の覆工を行
う第８工程と、を備えたことを特徴とする耐震人工地盤
付基礎施工方法である。これにより、請求項１と同様の
課題が達成できる。

【００１３】ここでいう「レベル部」は、モルタル等で
形成され、また、「地盤固定用流動体」は、セメントミ
ルク、モルタル等が挙げられる。

【００１４】また、請求項３の発明を例示的態様で説明
すれば、一般住宅では、１日目は、根切り、栗石敷、敷
きモルタルによるレベル出しを行い、２日目は、下段の
人工地盤パネルを取り付け、孔から流動性の高いモルタ
ルを貫設孔から流し込み、３日目は、球体を人工地盤パ
ネルに置き、上段の基礎パネルを球体を介装させて下段
の人工地盤パネルの上に置き、ゴムとボルト等でこれら
を連結し、覆工を行う。こうして３日間で基礎の施工が
可能となるのである。なお、敷地に適合させて、連結や
切断により大きさを適宜変更できる。また、基礎パネル
の貫設孔へ掃除機の口を入れて内部を掃除できる場合も
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
挙げ図面を参照し説明する。第１実施形態の耐震人工地
盤付基礎１は、図１に示す通り、可搬性パネルに形成さ
れ、１２個の凹部２と１２個の貫設竪穴３とを備えた人
工地盤パネル５と、人工地盤パネル５の上側に多数の球
体６を介装して配置される、人工地盤パネル５と略同一
の大きさのパネルである基礎パネル７と、人工地盤パネ
ル５と基礎パネル７の角部９０（図２参照）の内部空間
８に設けられ、両者の横方向への相対移動を弾性的に規
制する衝撃吸収装置９と、人工地盤パネル５と基礎パネ
ル７の外周部を覆って連結する連結部材１０とを備えた
ものである。ここでは、図２に示す通り、４枚の人工地
盤パネル５が田の字形に連結されて１枚のパネルとさ
れ、同様に、４枚の基礎パネル７が田の字形に連結され
て１枚のパネルとされたものである。以下、詳細に説明
する。

【００１６】人工地盤パネル５は、図４に示す通り、プ
レキャスト鉄筋コンクリート製であって、その寸法例
が、幅Ｗ＝２７３０ｍｍ、長さＬ＝３６４０ｍｍ、厚さ
Ｄ＝２０ｃｍに設定されたものである。１２個の枡５１
に区画して形成され、仕切り壁５２が枠状に上方に突出
することで、１２個の枡５１のそれぞれに凹部２が４行
３列で碁盤状に配置されている。凹部２は、角部に丸み
の付けられた角型の皿形状であり、平面から見ると概ね
正方形、正面又は側面から見ると概ね横長の長方形にさ
れている。各凹部２の中央部に横断面円形（φ＝５０ｍ
ｍ）の貫設竪穴３が設けられているが、位置、形状は限
定されるものではない。凹部２を設けたのは、球体６が
移動して分布状態が偏るのを防ぐためである。凹部２の
深さ（高さ）は、球体６の半径よりも小さく設定され、
図３に示す隙間Ｓが形成されるようになっている。ま
た、図示は略しているが、鋼製アングル或は板材で８箇
所に設けられ、人工地盤パネル５は同士が連結固定され
るようになっている。

【００１７】基礎パネル７は図５に示す通り、概ね人工
地盤パネル５と同一材質、同一形態であるが、若干構造
が異なるので、基礎パネル７と共通する構造の説明は人
工地盤パネル５の説明を準用し対応する部品番号は７０
番台とし、図示するに留め、異なる構造を主として説明
する。基礎パネル７の上面の周辺部からはアンカーボル
ト７５が上方に突出し、木造用の土台７６、或は鉄骨用
の鋼製土台７９等が緊結できるようになっている。ま
た、連結用兼吊上用の鋼製アングル７７が８箇所に固定
され上方に突出している（図２参照）。

【００１８】人工地盤パネル５、基礎パネル７の材質
は、高強度鉄筋コンクリート、普通鉄筋コンクリート、
プレストレスト鉄筋コンクリート等、様々なものが採用
できる。鉄筋はコンクリートの内部に縦横に張り巡らさ
れて強度が補強されており、これは鉄筋コンクリート基
礎に対応する構造を採用可能である。また、人工地盤パ
ネル５、基礎パネル７は可搬性のある大きさであり、ト
ラック等に積載して運搬できる大きさに設定されてい
る。そして、それらを複数個連結したり、一部を切断加
工することで、敷地の形状や面積に対応させることがで
きるのである。さらに品質管理の下で工場生産された２
次製品（プレキャストコンクリート）であるから、強度
が均一で、空気の巣ができず耐震性に優れるというメリ
ットがある。

【００１９】球体６にはセラミック球、鋼球、コンクリ
ート球、岩石球等が含まれる。それらは、ころがり摩擦
係数、強度等を考慮して適宜選択できる。直径はφ＝１
８０ｍｍであり、人工地盤パネル５の仕切り壁５２と、
基礎パネル７の仕切り壁７２（図５参照）の間隙は、４
０ｍｍに設定されている。１つの凹部２に４個収容さ
れ、合計で４８個収容されている。荷重の関係で数十個
の場合も有り、建築物によって適宜数を採用可能であ
る。

【００２０】また、衝撃吸収装置９が人工地盤パネル５
と基礎パネル７の内部空間８の各角部９０に一対が直交
して配置され、合計で８ヶ所に設けられる。衝撃吸収装
置９を設けたのは、地震初期に震動衝撃により、人工地
盤パネル５が横方向に動くことで衝撃を吸収し、基礎パ
ネル７をソフトランディングさせるためである。しか
も、基礎パネル７に建物が緊結されることとなるので、
建物が衝撃で壊れることがない。衝撃吸収装置９は、図
３に示す通り、人工地盤パネル５の角部９０にねじ等で
固定された鋼製アングル９１と、基礎パネル７の角部９
０にねじ等で固定された鋼製アングル９２と、鋼製アン
グル９１と対向するように、鋼製アングル９２にねじ等
で固定された鋼製アングル９３と、鋼製アングル９３に
一端が固定され他端が鋼製アングル９１に向かって配置
され自由端となっているコイルばね９４とから構成され
たものである。また、鋼製アングル９１とコイルばね９
４との間に所定のクリアランスＣが適宜に設定されてい
る。このクリアランスＣ、すなわち、横方向への基礎パ
ネル７の相対移動距離は、好適には、変層角等を考慮し
て決められ、その移動距離は許容範囲内に納められる。
一般的に、鉄骨タイル建造物の場合、荷重が加わったと
き、高さに対してのたわみは、１／２００、ＡＬＣ建造
物の場合、１／１５０、トタン、サイディング建造物の
場合、１／１００に設定されているので、これに対応さ
せ、具体的には、３ｍの高さのタイル建造物の場合は、
移動量は１．５ｃｍ、トタン建造物の場合は、移動量は
３ｃｍ程度が例示できる。本実施形態では３ｃｍに設定
されている。なお、衝撃吸収装置９の形態は、適宜変更
可能であるが、寸法の一例として、鋼製アングル９１
は、Ｌ＝１００ｍｍ、Ｄ＝１００ｍｍ、Ｈ＝１００ｍ
ｍ、厚み＝７ｍｍに設定されている。

【００２１】連結部材１０を設けたのは、内部空間にご
み等が入り、球体６の動きが阻害されること等を防ぐた
めである。図３に示す通り、帯状のゴムシート１０１の
上下両端をボルト１０２で人工地盤パネル５、基礎パネ
ル７の外周面に連結して被覆するのである。ゴムであれ
ば、シロアリが嫌って侵入しにくいし、たとえ、内部に
侵入したとしても、人工地盤パネル５、基礎パネル７は
プレキャスト鉄筋コンクリートであるから空気巣がな
く、シロアリが食い破りにくくなる。

【００２２】上述の耐震人工地盤付基礎１の施工方法を
図６及び図７を参照し説明する。なお、敷地の形状、建
物の構造に適合させるため、必要に応じて、人工地盤パ
ネル５、基礎パネル７を適宜、現場で切断することもあ
る。以下の工程のうち、１日目に〜、２日目に，
、３日目に〜を行うことで、わずか３日間で基礎
の施工が可能となるのである。なお、後日、基礎パネル
７の貫設孔へ掃除機の口を入れて内部を掃除できる場合
もある。 根切りを行う（図６（ａ）参照）。深さは２０ｃｍ程
度である。 栗石を敷設する（図６（ｂ）参照）。敷設の厚みは１
５ｃｍ程度である。 栗石の上に敷きモルタルのレベル部１５０を設けレベ
ル出しを行う（図６（ｃ）参照）。 人工地盤パネル５をレベル部１５０の上に置く（図６
（ｄ）参照）。 人工地盤パネル５の貫設竪穴３から地盤固定用半流動
体を注入する孔から流動性の高いモルタルを流し込む
（図７（ｅ）参照）。 人工地盤パネル５の凹部２に球体６を置く（図７
（ｆ）参照）。 人工地盤パネル５の上に前記球体６を介装させて基礎
パネル７を置く（図７ｇ）参照）。 人工地盤パネル５と基礎パネル７との外周部の間隙を
覆工するゴムとボルト等でこれらを連結し、覆工を行う
（図７（ｈ）参照）。 以上の通り、第１実施形態によれば、次の効果がある。 （１）通常の２階建程度の耐震構造を備えた一般住宅に
適用される場合、人工地盤パネル５、基礎パネル７は、
予め工場で品質管理の下で製造されることから、施工期
日はわずか３日程度になり、従来工法よりは１週間以上
短縮できることとなる。 （２）地震時には、人工地盤パネル５が衝撃により前
後、左右、上下に移動した場合でも、球体６が転動する
ことで、基礎パネル７に加わる衝撃が緩和される。ま
た、衝撃吸収装置９により人工地盤パネル５がソフトラ
ンディングされることから、衝撃が一層緩和されるとい
う効果がある。

【００２３】図８に示す本発明の第２実施形態の耐震人
工地盤付基礎２０１は、第１実施形態の耐震人工地盤付
基礎１とほぼ同様の構造を備えたものであるが、図８に
示す通り、支承部材２６０を備え、球体２０６のころが
りを円滑にしたり、或は縦震動を緩和するものである。
支承部材２６０は、ばね部材、例えば、コイルばねから
なり、好ましくは、直状形、鼓形等が採用できるが、本
実施形態では鼓形を採用し、中間点で最もそのコイル径
が小さくなっている。なお、他の構成は対応する番号を
２００番台として図示し、説明は援用することとする。

【００２４】以上、本発明の好適な実施の形態を説明し
たが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で多くの技
術的な変更、追加等を施すことができ、本発明の技術的
範囲は、本実施形態の変更形態、均等物等を含むもので
ある。

【００２５】

【発明の効果】請求項１ないし３記載の発明によれば、
耐震建造物の施工期日の短縮化、耐震性の向上が可能と
なる。

【００２６】このように、本発明は従来装置からでは得
ることの出来なかった大きな効果が期待できるものであ
り、特に、実用性や費用対効果が他の追従を許さない画
期的なものであり、産業に与える恩恵は絶大なものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の部分断面斜視図である。

【図２】第１実施形態の平面図である。

【図３】第１実施形態の衝撃吸収装置を示す部分断面図
である。

【図４】（ａ）は第１実施形態の人工地盤パネルの正面
図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同側面図、（ｄ）は縦
断面図、である。

【図５】（ａ）は第１実施形態の基礎パネルの正面図、
（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同側面図、（ｄ）は縦断面
図、である。

【図６】（ａ）は根切り工程を示す説明図、（ｂ）は栗
石敷設工程を示す説明図、（ｃ）はレベル部形成工程を
示す説明図、（ｄ）は人工地盤パネル設置工程を示す説
明図である。

【図７】（ｅ）はモルタル注入地盤固定工程を示す説明
図、（ｆ）は球体設置工程を示す説明図、（ｇ）は基礎
パネル設置工程を示す説明図、（ｈ）は覆工工程を示す
説明図である。

【図８】第２実施形態の部分断面斜視図である。

【符号の説明】

１ 耐震人工地盤付基礎 ２ 凹部 ３ 貫設竪穴 ５ 人工地盤パネル ６ 球体 ７ 基礎パネル ８ 内部空間 ９ 衝撃吸収装置 １０ 連結部材 ５１ 枡 ５２ 仕切り壁 ７２ 仕切り壁 ７５ アンカーボルト ７６ 土台 ７７ 鋼製アングル ９０ 角部 ９１ 鋼製アングル ９２ 鋼製アングル ９３ 鋼製アングル ９４ コイルばね １０１ ゴムシート １０２ ボルト １５０ レベル部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可搬性であり、複数の凹部と複数の貫設
   孔とを設けたプレキャスト鉄筋コンクリート製の人工地
   盤パネルと、 該人工地盤パネルの上側に多数の球体を介装して配置さ
   れる、前記人工地盤パネルと略同一の大きさであるプレ
   キャスト鉄筋コンクリート製の基礎パネルと、 前記基礎パネルと前記人工地盤パネルの角部の内部空間
   に設けられ、前記両者の横方向への相対移動を弾性的に
   規制する衝撃吸収装置と、 前記基礎パネルと前記人工地盤パネルの外周部を覆って
   連結する連結部材と、 を備えたことを特徴とする耐震人工地盤付基礎。
2. 【請求項２】 可搬性パネルであり、複数の凹部と複数
   の貫設孔とを設けた鉄筋コンクリート製の人工地盤パネ
   ルと、 該人工地盤パネルの上側に多数の球体及び支承部材を介
   装して配置される、前記人工地盤パネルと略同一の大き
   さのパネルである鉄筋コンクリート製の基礎パネルと、 前記基礎パネルと前記人工地盤パネルの角部の内部空間
   に設けられ、前記両者の横方向への相対移動を弾性的に
   規制する衝撃吸収装置と、 前記基礎パネルと前記人工地盤パネルの外周部を覆って
   連結する連結部材と、 を備えたことを特徴とする耐震人工地盤付基礎。
3. 【請求項３】 根切りを行う第１工程と、 栗石を敷設する第２工程と、 前記栗石の上にレベル部を設ける第３工程と、 人工地盤パネルを前記レベル部の上に置く第４工程と、 前記人工地盤パネルの貫設孔から地盤固定用流動体を注
   入する第５工程と、 前記人工地盤パネルの凹部に球体を置く第６工程と、 前記人工地盤パネルの上に前記球体を介装させて基礎パ
   ネルを置く第７工程と、 前記人工地盤パネルと前記基礎パネルの外周部の間隙の
   覆工を行う第８工程と、 を備えたことを特徴とする耐震人工地盤付基礎施工方
   法。