JP2008231799A - 免震構造 - Google Patents

Abstract

【課題】
杭頭部上にプレキャスト部材を介して免震装置を設置することにより、杭の設置位置やレベル等の施工精度上のバラツキを防ぎ、且つ免震装置の据え付けを簡略化し、コスト及び工期の低減を達成したものである。
【解決手段】
杭頭部の先端周縁部に該周縁部よりその一部が上方へ突出するようにしてプレキャストコンクリート製リングが設置され、該プレキャストコンクリート製リング上には建物の下部構造材を該リングと一体となるように構成し、該下部構造材と上方の構造物との間に免震装置を固定してなることを特徴とする免震構造。
【選択図】 図４

Description

本発明は、杭頭部に設けた免震装置により建物の免震を達成する免震構造に関する。

従来の杭頭部を利用した免震構造は、該杭頭部に極厚のマットスラブ或いはスラブ付き基礎梁を形成することにより下部構造を構成し、該杭頭部における接合部を可能な限り剛構造とし、該杭頭部の回転角が少なくなるようにしていた。特に軟弱地盤における免震構造では、杭の水平変位及び回転角が過大となる傾向があり、より一層、該杭頭部と下部構造との接合部を剛構造とする必要があった。

一方、先行技術となる特開２００６−２４９７８４号公報及び特開２００６−１０４８８３号公報に開示されている下部構造にあっては、該下部構造から極厚のマットスラブや基礎梁を省略し、杭頭部に免震装置を直接載せる杭頭部免震構造を採用している。

また、他の先行技術となる特開平９−２７３１６２号公報の杭頭部に係わる下部構造では、該杭頭部の回転拘束をなくしてピン支承（半固定化）とする技術が開示されている。
特開２００６−２４９７８４号公報 特開２００６−１０４８８３号公報 特開平９−２７３１６２号公報

上記従来の杭頭部に係わる下部構造における剛構造は、接合部の固定度が高くなりすぎ、杭頭部付近の曲げ応力が極端に増大し、それにより杭頭部の損傷も生じ易くなり、構造性能の低下に繋がりかねないおそれがあった。しかも、極厚のマットスラブ或いはスラブ付き基礎梁を形成するための材料費及び施工費が嵩み、コスト及び工期的にも大きな問題があった。

また、先行技術となる上記特開２００６−２４９７８４号公報及び特開２００６−１０４８８３号公報に開示された杭頭部の免震構造は、免震装置の設置位置が杭頭部が施工される設置精度に直接影響を受けることになり、杭の施工管理が非常に難しくなる欠点があった。更に、先行技術の上記特開平９−２７３１６２号公報に開示されたものは、杭頭部と底盤とがダボ筋によってのみ接合されており、杭頭部の回転に伴って接合部分への損傷が発生するおそれがあり、構造性能の著しい低下が想定される欠点があった。

本発明は、上記欠点を解決したもので、杭頭部の上にプレキャスト部材を介して免震装置を設置すること及びその免震装置の据え付け手段の簡略化を図ることにより、下部構造における免震構造のコスト及び工期の低減を達成したものである。

本発明の免震構造は、杭頭部の先端周縁部に該周縁部よりその一部が上方へ突出するようにしてプレキャストコンクリート製リングが設置され、該プレキャストコンクリート製リング上には建物の下部構造材を該リングと一体となるように構成し、該下部構造材と上方の構造物との間に免震装置を固定してなる免震構造を特徴とする。

また、免震装置は、下部構造材の上面に設けた複数個の係止手段へアンカーボルトを挿入固定することにより該下部構造材と固定してなる免震構造を特徴とする。

更に、下部構造材をＰＣａ部材とした免震構造を特徴とする。

また、隣接する下部構造材相互をつなぎ梁によって連結一体化した免震構造を特徴とする。

更に、下部構造材とつなぎ梁はプレストレスを導入されたＰＣ鋼線により一体化してなる免震構造を特徴とする。

杭頭部にプレキャスト部材であるＰＣリングを設置することにより、杭の設置位置やレベル等に施工精度上のバラツキが生じてもその誤差を吸収することができ、芯及びレベルを出すことが容易となったと同時に、下部構造材をプレキャスト化することにより省力化された免震構造を得ることが可能となった。

また、複数の杭頭部におけるＰＣリング上の下部構造材としてＰＣａ部材を設置し、該ＰＣａ部材相互をつなぎ梁で連結する構造としたことにより、各々の位置での水平変位を同一とすることができ、振動に対して安定した免震構造を得ることが可能となった。

更に、下部構造材においてアンボンドＰＣ鋼線によりプレストレスを導入することにより、より一層強固に杭頭部の水平変位を抑制することが可能となった。

また、杭頭部を半固定とすることにより、下部構造材に生じる曲げ応力は従来のマットスラブや基礎梁に比べて少なく、それによりつなぎ梁の断面積を小さくすることが可能となった。

更に、下部構造材を簡素化することにより、コスト及び工期を大幅に低減することが可能となった。

また、免震装置を交換する際は、上部構造となる梁と下部構造材としてのＰＣａ部材の盤面との間にジャッキ装置を設置して操作をすることにより、上部構造の荷重を安定的に下部構造に伝達させることが可能となった。

本発明の免震構造について、その実施例を以下に説明する。

図１は、所定箇所に形成された杭の杭頭部１の側断面図を示したもので、場所打ち杭、鋼管杭或いはコンクリート杭等の様々な杭頭部１が想定される様々な杭の内、既製コンクリート杭の場合を示したもので、該杭頭部１は先端となる杭頭部を削り（斜線部分）、杭主筋２が杭頭部１に露出するようにし、その露出した杭主筋２にフープ筋３をセットして固定し、杭頭部１の補強をする。

次に、図２に示すように、杭が設置された杭頭部１の周辺の土を所定深さに掘り削って杭頭部１を表面土より露出させ、該削り除いた後の表面土上に砂利４を敷き詰めて転圧する。更に、該敷砂利４上には水平レベルを出すための捨コンクリート５を打設し、表面側を平滑面６とする。

上記により、平滑面６は杭頭部１の天端より下がった位置に形成されることになる。上記杭頭部１の上端周縁部には天端レベルプレート７を装着しているが、該周縁部には該天端レベルプレート７上で且つ杭頭部１の周縁部から外方に突出するようにしてＰＣリング受けスペーサー８を適数個固定する。上記杭頭部１の上端周辺位置となる上記捨コンクリート５の平滑面６上には、図３に示すプレキャストコンクリート製でリング状に形成したプレキャストコンクリート製リング（以下、ＰＣリングという）９を杭頭部１を囲むようにして載置する。該ＰＣリング９にはその下面にレベルを調整するためのレベル調整用インサート１０を設けている。

上記ＰＣリング９は、杭頭部１の周辺部の平滑面６上に、その内周壁をＰＣリング受けスペーサー８に接するようにして載置し、レベル調整用インサート１０によりレベルを調整し、レベルが得られた段階で平滑面６上の該ＰＣリング９の下部側となる位置にモルタル１１を打設し、該ＰＣリング９を平滑面６上に固定する。

上記ＰＣリング９は、鋼板リングに多数の縦筋を取着し、高強度せん断補強筋をスパイラル状に取り囲んでかご状の配筋となる補強材を形成し、該補強材にコンクリートを打ち込んでリング状に形成したもので、該縦筋の上方側をコンクリートより露出させて定着筋１２としている。上記のようにＰＣリング９を平滑面６上に固定することによりＰＣリング受けスペーサー８の下方部となる杭頭部１外周部とＰＣリング９の内側壁との間に空間が形成されるが、該空間には目地処理としてモルタル１３を充填する。上記によりＰＣリング９が杭頭部１と一体的に構成されることになる。

ＰＣリング９が設置固定された後、上記捨コンクリート５の表面上に該ＰＣリング９の上端部のレベルが強固に保持されるように、該ＰＣリング９の上端部となる位置まで捨コンクリート１４を打設する。

該ＰＣリング９上及び打設後の上記捨コンクリート１４上には、図４に示すように、ＰＣａ部材１５を載置する。該ＰＣａ部材１５は、杭頭部１と該ＰＣａ部材１５とを一体化させるためにその中央部にコンクリート打設用の大径孔１６を形成し、その周縁部には上記ＰＣリング９の定着筋１２が挿入されるスパイラルシースを打ち込んだ複数の挿入孔１７を形成し、更に、該ＰＣａ部材１５と他の部材とをその端部方向において連結するための複数の挿入孔１８、上面において免震ゴムを受けるフランジ板を固定するための袋ナット等の複数の係止手段１９及びテンプレート２０等が予め形成されている。

上記ＰＣリング９の複数の定着筋１２をＰＣａ部材１５の複数の挿入孔１７へ挿入することにより、ＰＣａ部材を所定位置に載置することができ、該挿入孔１７内にモルタル２１を充填することにより両者を固定することができる。また、ＰＣａ部材１５の中央部の大径孔１６となる貫通孔には、上記ＰＣａ部材１５の載置固定後、該大径孔１６より杭頭部１上方の空間部２２及び該大径孔１６へ中詰めコンクリート２３を打設する。

中詰めコンクリート２３を打設し、その硬化後、大径孔１６をふさぐようにしてフランジ板２４をＰＣａ部材１５上に載置し、フランジ板２４の周縁部の孔よりアンカーボルト２５をテンプレート２０及び係止手段１９へ挿入係止することによってＰＣａ部材１５上にフランジ板２４を固定する。

該フランジ板２４上にはゴム板と硬質板との積層体とした免震ゴム体２６よりなる免震装置を載置固定し、その最上端部には他のフランジ板２７を設け、上部構造体となる基礎構造物２８とアンカーボルト２９により固定する

図５は、他の実施例を示したもので、削りの必要のない既製杭にＰＣリング９´を装着した実施例である。既製杭の周辺部は上記実施例１と同様に、砂利４´を敷き詰め、捨コンクリート５´を打設し、平滑面６´を形成している。杭頭部１´の周縁部には端部から外方へ突出するようにしてＰＣリング受けスペーサー８´を適数個固定する。上記捨コンクリート５´の平滑面６´上にＰＣリング９´を上記ＰＣリング受けスペーサー８´を内接させながら、その上端部が水平となるようにレベルを調整して固定する。その後のＰＣａ部材の取り付けや免震装置及び基礎構造物の施工は、上記実施例１と同様である。

上記ＰＣａ部材１５は、同様のＰＣａ部材や他の部材とＰＣａ部材１５の複数の挿入孔１８を介して連結することができる。この実施例では現場打ちとなるつなぎ梁３０により隣接するＰＣａ部材１５相互を連結している。鉄筋３１の端部を挿入孔１８へ挿入し、隣接するＰＣａ部材１５間に所定の配筋を施工した後、コンクリート３２を打設することによりＰＣａ部材１５相互を連結するためのつなぎ梁３０を形成することができる。

図６は、他の実施例を示したもので、ＰＣａ部材１５´の板面方向に沿って貫通するシース管３３を予め埋設配置したものである。該シース管３３は、縦方向及び横方向に貫通配設できるように井型状に設けている。

上記ＰＣａ部材１５´に隣接してＰＣａ部材１５´間につなぎ梁３０´を構成することになるが、該つなぎ梁３０´中にも上記シース管３３と一直線となるように他のシース管３４を埋設配置する。

ＰＣリング９上に上記ＰＣａ部材１５´の設置及びその隣接位置となるつなぎ梁３０´等において所定の配筋が終了した後、つなぎ梁３０´等を構成する現場対応の位置にコンクリートを打設することになる。上記シース管３３、３４内にはアンボンドＰＣ鋼線３５を配置し、該アンボンドＰＣ鋼線３５にプレストレスを導入することにより、ＰＣａ部材１５´とつなぎ梁３０´とが強固に連結されることになる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ＰＣａ部材１５´とつなぎ梁３０´とをアンボンドＰＣ鋼線３５によりプレストレスをかけて連結した状態を示す正断面図及び側断面図である。

上記実施例４では、下部構造材としてＰＣａ部材１５´を使用しているが、ＰＣリングを設置し、その周辺部に捨コンクリートを打設した後、その上面側に配筋及びシース管等を設置し、コンクリートを打設することにより下部構造材及びつなぎ梁を構成することも可能である。その際、シース管内にアンボンドＰＣ鋼線を挿入してプレストレスをかけることは上記実施例と同様である。

本発明の免震構造における杭頭部を処理した状態を示した断面図。 本発明の免震構造における杭頭部を示した断面図。 本発明の免震構造に使用するＰＣリングの斜視図。 本発明の免震構造を示した断面図。 本発明の免震構造における杭頭部の他の実施例を示した断面図。 本発明の免震構造における他の実施例を示した断面図。 （ａ）本発明の免震構造における下部構造材の連結状態を示した平断面図。 （ｂ）本発明の免震構造における下部構造材の連結状態を示した側断面図。

符号の説明

１、１´ 杭頭部
２ 杭主筋
３ フープ筋
４、４´ 砂利
５、５´、１４ 捨コンクリート
６、６´ 平滑面
７ 天端レベルプレート
８、８´ ＰＣリング受けスペーサー
９、９´ ＰＣリング
１０ レベル調整用インサート
１１、１３、２１ モルタル
１２ 定着筋
１５、１５´ 下部構造材
１６ 大径孔
１７、１８ 挿入孔
１９ 係止手段
２０ テンプレート
２２ 空間部
２３ 中詰めコンクリート
２４、２７ フランジ板
２５、２９ アンカーボルト
２６ 免震ゴム体
２８ 基礎構造物
３０、３０´ つなぎ梁
３１ 鉄筋
３２ コンクリート
３３、３４ シース管
３５ アンボンドＰＣ鋼線

Claims (5)

1. 杭頭部の先端周縁部に該周縁部よりその一部が上方へ突出するようにしてプレキャストコンクリート製リングが設置され、該プレキャストコンクリート製リング上には建物の下部構造材を該リングと一体となるように構成し、該下部構造材と上方の構造物との間に免震装置を固定してなることを特徴とする免震構造。
2. 免震装置は、下部構造材の上面に設けた複数個の係止手段へアンカーボルトを挿入固定することにより該下部構造材と固定してなることを特徴とする請求項１に記載の免震構造。
3. 下部構造材をＰＣａ部材としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の免震構造。
4. 隣接する下部構造材相互をつなぎ梁によって連結一体化したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の免震構造。
5. 下部構造材とつなぎ梁はプレストレスを導入されたＰＣ鋼線により一体化してなることを特徴とする請求項４に記載の免震構造。

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