JP2007182741A

JP2007182741A - アンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。

Info

Publication number: JP2007182741A
Application number: JP2006026295A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Honda; 充本田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-04
Filing date: 2006-01-04
Publication date: 2007-07-19

Abstract

【課題】地盤沈下によって傾いた一般住宅その他の構造物を基礎したから修正補強することによって構造物の傾きを防止し、且つ、居住者が工事期間中の移転をせずに施工出来る工法を提供する。
【解決手段】不同沈下した構造物の基礎下を掘削し、その下の地盤基礎下に設置したジャッキを用い構造物の荷重を利用して杭の圧入を行い、圧入杭の先端が地盤の反力で、前記基礎が３ｍｍ以上持ち上がった時点で圧入杭の完了とし、アンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法である。
【選択図】図１

Description

技術の分野

一般住宅その他の構造物において、地盤の不同沈下による基礎の傾きが発生したときに、基礎下から修正補強して再沈下を防止する工法に関する。

構造物の下部で支持する土台、布基礎、独立基礎、地中梁、フウチングこれらを総称して以後基礎と称するが、この構造物の基礎が軟弱な地盤の上に設置された場合、その基礎が不同沈下しこれに伴い構造物が傾いてしまうこととなる。この構造物の傾きを修正するには、これまでは、土台の下にキャンパー等を敷きこんで修正しているが、アンカーボルトを外すか、基礎を研りアンカーを切断して、基礎の修正をしている。

最近、建物の傾き修正方法として、基礎と其の基礎の上の構造物の間に金属部材等で支持する構造物支持体が提案されている。構造物支持体は基礎と構造物土台間をアンカーボルトで固定される。地盤沈下が発生するとアンカーボルトを外し、構造物支持体と基礎間にジャッキを設置し、これを操作して構造物支持体を押し上げることにより、構造物の傾きを修正する方法である（特許文献１参照）。
特開２００４−２３２２０５公報

上記した基礎修正方法には次の問題点がある。すなはち、基礎を研りアンカーを切断するなどして、基礎の修正を行っているため、基礎の構造的弱体化が問題となっている。

基礎修正を行う構造物の設置された地盤の不同沈下要因は、腐植土などの高含水・高圧縮の地質の場合、盛り土の上載荷重による圧密沈下が長期間にわたって持続することにより、傾き修正後に再度の地盤沈下が発生していることが問題となっている。

基礎修正工事を施工する場合の、居住者の移転をしなくて済む工法の出現が望まれている。

本発明のアンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法は、構造物の傾きを永久的に防止するために、地盤の安定した支持層まで食いを圧入して、其の上の構造物を安定設置することを要旨とするものである。

すなわち、請求項１の発明は、地盤の不同沈下による構造物の基礎下に食いを垂直にセットし、其の上にジャッキを載せて、構造物の荷重を反力として杭を支持層まで圧入し、構造物を支持する杭として安定させることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、杭を圧入し、構造物基礎が３ｍｍの高さに持ち上がった時点で、その杭が構造物の支持力に到達したと判断して杭の圧入を完了することを特徴とするものである。これは圧入杭が構造物の支持力に達成したことを正確に確認するためのものである。

請求項３の発明は、請求項１，２において、構造物の基礎に接する前記ジャッキの頭部に基礎保護部材を設置することを特徴とするものである。これはジャッキ頭部に集中荷重が掛かり、基礎が破壊されることを防ぐためのものである。

請求項４の発明は、請求項１．２において、構造物基礎下の１箇所当たり複数本の杭を圧入し、杭頭を接続する架台を設け、この架台の上に構造物基礎を載せることを特徴とするものである。１本の杭、すなはち今回の圧入杭では基礎の荷重以上の圧入は出来ないので、短杭では短期許容支持力が限界であるからして、長期許容支持力を確保するには複数本の圧入杭を設け、複数杭の頭を架台により接続し、これを基礎の下に設ける必要があり、また、架台は杭頭部に集中荷重が掛かり、基礎が破壊されることを防ぐためのものである。

請求項５の発明は、請求項４において、複数杭と架台を１セットとして、このセットを構造物基礎修正に必要な部位に配置し、構造物上に水盛り水平器を設置し、構造物全体にわたって沈下の修正を行うことを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１．２において、杭圧入前に、不同沈下箇所を掘削し、掘削箇所をトンネルで連結することを特徴とするものである。杭圧入位置での掘削を能率良く行うことができる。

このように本発明の地盤の不同沈下による基礎修正補強工法は、地盤の安定した支持層まで杭を圧入して、其の上に構造物を安定設置するものであるので、構造物の傾きを永久的に防止することができる。そして本発明では構造物の重量を利用して、前記杭を地盤の支持層まで確実に圧入するため、従来の杭打設時のような大掛かりな装置は不要である。さらに本発明はアンカー切断などによる土台からの施工ではないので、基礎構造の弱体も無く、住居人が移転せずに施工出来る経済的なメリットがある。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例について述べるような形態であり、図１は実施形態の施工手順工程を示すものである。

図１（ａ）示すように、構造物（図示せず）を下で支える基礎１において、沈下による修正を要する箇所の基礎下を掘削する。

次に図１（ｂ）に示すように、基礎下部中心部にフウチング下部の中心にジャッキ２を設置し、その下に圧入用鋼管杭３を配置する。そして構造物（図示せず）の荷重を反力としてジャッキ２を作動して鋼管杭３を土中に圧入していく。なおジャッキ２の上には基礎保護部材４を設置する。これは圧入するジャッキ２の頭部に集中荷重が掛かり、基礎１を破壊する恐れが発生するので、これを防止するために設置するものであり、ジャッキ２の頭部表面積に比べ、大きな表面積を有している（図では基礎保護部材４の前後方に面積を広く取っている）。

次に図１（ｃ）に示すように、ジャッキ操作がジャッキのストローク限界までに達すると、補助サポートで固定した後にジャッキストロークを縮めてジャッキ２と基礎保護部材４の間に補助金物５を継ぎ足す。そして、ジャッキ操作にて鋼管杭３を再度圧入して、鋼管杭３が掘削地盤より下に圧入される場合は、先行している鋼管杭３の上に、新しい鋼管杭３を垂直に載せて溶接による接続（図示せず）し、再度ジャッキ２にて鋼管杭３の圧入を行う。これら一連の操作を繰り返す内に、鋼管杭３の反力が大きくなり、図１（ｂ）に示すように、鋼管杭３の底部が地盤支持層６に達し、鋼管杭３の圧入が止まり、構造物の基礎持ち上がり７が認められるようになる。その持ち上がり高さが３ｍｍ前後とみられた場合に杭の圧入を完了とする。持ち上がり高さを３ｍｍと規定した理由は、此れが２ｍｍ未満では基礎の持ち上がりの確認が取りにくく、５ｍｍ以上になると基礎の破壊が発生することがあり、基礎の持ち上がり４ｍｍを限度として圧入杭の完了とし、この持ち上がり現象を確認せずに圧入を中止した場合には、構造物の沈下を防止することがてきず、このため、基礎の持ち上がり高さを正確に確認する必要がある。

これまでは１本の単杭の圧入について述べたが前述下如く、本発明のアンダーピニング工法による圧入杭は、構造物の荷重以上の反力を求めることは出来ないので、単杭では短期許容支持力が限界であり、より安全性を確保するためには、複数本の圧入杭の頭を架台により接続し、これを基礎の下に設ける必要がある。以降は複数本の杭と架台の基礎配置工法について述べる。

図２は３本杭使用による基礎修正補強工法を示す。上述したように、１本目の鋼管杭の圧入が完了すると、１本目から例えば５０ｃｍほど離れた左右の２箇所の基礎下地点で上記杭圧入操作を繰り返す。そして左右の２本とも圧入が完了した後、３本の杭頭を水平に切り揃え、其の上に架台を設置することとなる。架台８は、最終的には、下部Ｈ型鋼９、上部Ｈ型鋼１０、並びにこれらの中間に配置される複数の補助鋼管（図２では図示せず、図１（ｂ）の１２からなる。先ずは、前記切り揃えられた３本の杭頭上に下部Ｈ型鋼を溶接接合する。次に前記下部Ｈ型鋼の上面の中央圧入杭上の位置にジャッキ２、其の左右の杭上の位置にサポート１１を設置し、其の上にモルタルを盛り上げた上部Ｈ型鋼１０を載せて、前記ジャッキ２、サポート１１、で上部Ｈ型鋼１０、を前記基礎１、フウチング底部に圧着させてモルタルの養生を行う。なおモルタルは架台と基礎底面の凹凸部の密着を均等にして、基礎修正時のジャッキによる集中荷重を分散し、基礎の保護を目的のため実施する。

複数圧入杭と架台を１セットとして、これお図３に示すように構造物基礎下に設置して、構造物全体の不同沈下の基礎修正を行うこととなる。なお図３は２本杭１３の場合を例に上げている。修正においては杭と架台の１セットが複数箇所設置された場所毎に、計測しながら、セットされた上記ジャッキ２にて架台箇所の修正を行う。計測には水盛り水平器のタンクを、外部の基礎持ち上げ時の影響が無い場所に設置して、各架台のジャッキにより、最高沈下部より１０ｍｍ以内の修正を繰り返し、サポート１１で補助しながら全体の修正を完了する。

以上により基礎の修正が完了すると、サポート１１を順次取り外して、補助鋼管１２と取替え、補助鋼管１２と上部Ｈ型鋼を１０を溶接接合し、次いでジャッキ２を外して補助鋼管１２と取替え、同様に溶接接合して基礎の修正補強が終わる。この状態を示したものが図１（ｄ）である。

最後に図１（ｅ）、（ｆ）に示すように、土を埋め戻し施工後、持ち上げ基礎空隙部に気泡モルタルを圧入して工事の完了とする。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種修正及び変更が可能であることはいうまでもない。例えば、圧入する杭について、その材質は鋼などの金属、鉄筋コンクリートその他、また形状は管状、棒状，矩形、異形、Ｈ型などが用いられる。上記モルタル、気泡モルタルグラウトなどについても別材料を使用することが出来る。

本発明実施形態の施工手順工程図である。３本杭使用による基礎修正補強図である。構造物基礎下の杭と架台の設置例並びにトンネル掘削状況である。

符号の説明

１基礎
２ジャッキ
３杭
４基礎保護部材
５補助金具
６支持層
７基礎持ち上がり高さ
８架台
９下部Ｈ型鋼
１０上部Ｈ型鋼
１１サポート
１２補助鋼管
１３２本杭
１４掘削場所

Claims

地盤の不同沈下による構造物の基礎下にくいを垂直にセットし、その上にジャッキを載せて、構造物の荷重を反力として杭を支持層まで圧入し、構造物を支持する杭として安定させることを特徴とするアンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。
請求項１において、杭を圧入する場合に杭の反力が構造物の荷重を上回ったときに、基礎底部の浮き上がりが３ｍｍになった時点で圧入杭の施工を完了することを特徴とするアンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。
請求項１，２において、構造物の基礎に接する前記ジャッキの頭部に基礎を保護部材を設置することを特徴とするアンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。
請求項１，２において、構造物基礎下の１箇所当たり複数本の杭を圧入し、杭頭を接続する架台を設け、この架台の上に構造物の基礎を載せることを特徴とするアンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。
請求項４において、複数杭と架台を１セットとして、このセットを構造物基礎修正に必要箇所に設置し、構造物全体の修正を行う場合は、水盛り水平器を利用して、各架台ごとに修正を行うことを特徴とする、アンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。
請求項５において、構造物修正に伴う架台設定位置の掘削箇所をトンネルで接続し、任意の地点に架台を設定することを特徴とする、アンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。
圧入杭は、構造物の荷重以上の反力で圧入することは出来ないので、単杭を安全率に合わせて、複数の杭を圧入することにより安全率の確保を特徴とした、アンダーピニングによる不同沈下基礎修正補強工法。