JP2011099282A - Foundation structure of building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は建造物の基礎構造に係り、特に、軟弱地盤に形成する場合に好適な基礎構造に関する。 The present invention relates to a foundation structure of a building, and more particularly to a foundation structure suitable for forming on a soft ground.
従来から、軟弱地盤などにおける地盤沈下対策として、図10又は図11に示すように、発泡樹脂ブロックよりなる発泡樹脂基盤55Aと、この上にコンクリート等よりなる基礎構造基盤59とを有する建造物の基礎構造が提案されている。例えば、以下の特許文献1においては、発泡樹脂基盤55Aと基礎構造基盤59の間に空気層を有する連接体(図示せず)を介在させた基礎構造としている。また、この基礎構造では、図10に示すように、発泡樹脂基盤55Aにおける側面の全部又は一部に側面部発泡樹脂盤62を当接し、これによって横方向及び斜め下方向から建造物に伝わる振動波の影響を軽減することができるとしている。
Conventionally, as a countermeasure for ground subsidence in soft ground or the like, as shown in FIG. 10 or FIG. 11, a building having a
さらに、上述のような発泡樹脂基盤を用いた基礎構造においては、図11に示すように、発泡樹脂基盤55Aの外周側に深い外周地中梁59aを形成した構造などの、発泡樹脂基盤の外周側に基礎構造基盤59の一部が隣接する基礎構造が知られている(以下の特許文献2乃至5参照)。なお、図10及び図11に示す基礎構造は上記従来技術そのものではなく、後述する実施例に対応するように、整地面51、土木シート52、砂利53、ドライモルタル54及び埋め戻し層61を設けた比較例である。
Further, in the basic structure using the foamed resin base as described above, as shown in FIG. 11, the outer periphery of the foamed resin base such as a structure in which a deep outer periphery underground beam 59a is formed on the outer peripheral side of the
一方、以下の特許文献6には、断面略U字状の捨て型枠を周縁部に配置した基礎構造が開示されている。また、以下の特許文献7には、内側の地盤との接触部が断面円弧状とされたスカート状建造物支持脚部を外周端部に備えることにより、荷重を放射状に分散させて偏圧を防止することで不同沈下を防止した耐震基礎構造が開示されている。
On the other hand, the following
しかしながら、上記従来の発泡樹脂基盤を用いた基礎構造においては、地震時等に受ける水平方向の応力により発泡樹脂基盤がひし形状に変形し、当該発泡樹脂基盤の基盤樹脂材料に耐力を越える応力が加わると永久歪が残留して、これにより建造物の基礎耐力が著しく低下する虞がある。この観点から見ると、上記の側面部発泡樹脂盤62の効果は不十分なものであり、大きな水平応力を受けたり長期間が経過したりした場合には当該側面部発泡樹脂盤62が浮き上がってしまい地表面上に露出する場合もある。
However, in the basic structure using the conventional foamed resin base, the foamed resin base is deformed into a rhombus shape due to a horizontal stress received during an earthquake or the like, and the base resin material of the foamed resin base has a stress exceeding the proof stress. If applied, permanent strain may remain, which may significantly reduce the basic strength of the building. From this point of view, the effect of the side portion foamed
また、地耐力が十分にある場合(例えば、50kN/m2以上の場合)には、図8に示すように地盤反力の分布は建造物の中央部付近が大きく周縁部に向かうほど小さくなるが、地耐力が小さい軟弱地盤の場合(例えば、30kN/m2以下の場合)には図9に示すように地盤反力の分布は建造物の外周部が最も大きく建造物の中央部に向かうほど小さくなる傾向がある。したがって、軟弱地盤においては建造物の基礎構造において外周部の荷重負担が最も大きくなるため、地震時等において垂直方向の応力が基礎構造の外周部に加わると、外周部を支持する地盤に応力が集中して不同沈下が生じ、また、実質的に耐震強度が低下する可能性がある。特に、上述のように発泡樹脂基盤の外周に深い外周地中梁を形成すると、外周部の重量が増大するとともに外周部に荷重がさらに集中するため、不同沈下の発生や耐震強度の低下などがさらに深刻になる虞がある。 In addition, when the earth bearing capacity is sufficient (for example, 50 kN / m 2 or more), the ground reaction force distribution is larger in the vicinity of the center of the building and becomes smaller toward the periphery as shown in FIG. However, in the case of soft ground with low ground strength (for example, 30 kN / m 2 or less), as shown in FIG. 9, the distribution of ground reaction force is the largest at the outer periphery of the building and goes toward the center of the building. There is a tendency to become smaller. Therefore, in soft ground, the load on the outer periphery of the foundation structure of the building is the largest, so when vertical stress is applied to the outer periphery of the foundation structure during an earthquake, etc., stress is applied to the ground supporting the outer periphery. Concentration may cause uneven settlement, and the seismic strength may be substantially reduced. In particular, if a deep outer underground beam is formed on the outer periphery of the foamed resin base as described above, the weight of the outer peripheral portion increases and the load further concentrates on the outer peripheral portion. There is a risk of becoming more serious.
さらに、発泡樹脂基盤を用いる基礎構造では、建造物の周囲の地表面に石油などの発泡樹脂に対する溶剤が流出すると、当該溶剤が周囲の地中(特に埋め戻し層61内)に浸透して発泡樹脂基盤55Aを溶解し、基礎構造の一部が欠落する虞があることが指摘されている。
Furthermore, in the basic structure using the foamed resin base, when the solvent for the foamed resin such as petroleum flows to the ground surface around the building, the solvent penetrates into the surrounding ground (particularly in the backfill layer 61) and foams. It has been pointed out that the
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、発泡樹脂基盤を備えた基礎構造において、軟弱地盤でも充分な支持強度を実現することにより、不同沈下や耐震強度の低下を防止することにある。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is that the foundation structure having the foamed resin base realizes sufficient support strength even in soft ground, thereby reducing the uneven settlement and seismic strength. It is to prevent.
斯かる実情に鑑み、本発明の建造物の基礎構造は、発泡樹脂基盤と、該発泡樹脂基盤上に形成された基礎構造基盤と、該基礎構造基盤を支持するとともに前記発泡樹脂基盤の外周側に配置される外周支持構造部と、を具備する基礎構造であって、前記外周支持構造部は、下方の接地面が前記発泡樹脂基盤の外周に沿った軸線を備えた凸円筒面状に形成されるとともに上部に支持面を有し、該支持面が前記基礎構造基盤の底部を下方より支持することを特徴とする。 In view of such circumstances, the basic structure of the building of the present invention includes a foamed resin base, a base structural base formed on the foamed resin base, an outer peripheral side of the foamed resin base while supporting the base structural base. An outer peripheral support structure portion disposed on the outer peripheral support structure portion, wherein the outer peripheral support structure portion is formed in a convex cylindrical surface shape in which a lower grounding surface has an axis along the outer periphery of the foamed resin base And having a support surface at the top, the support surface supports the bottom of the foundation structure base from below.
この発明によれば、下方の接地面が凸円筒面状に構成されるとともに上部に支持面を有する外周支持構造部を発泡樹脂基盤の外周側に設け、この外周支持構造部の支持面で基礎構造基盤の底部を下方より支持する構造とすることにより、発泡樹脂基盤の外周に沿った軸線を備えた凸円筒面状の接地面により基礎構造の外周部の実質的な接地面積を増大させて荷重の集中を防止することができるため、軟弱地盤であっても荷重の集中する外周部分に起因する不同沈下を防止できる。また、発泡樹脂基盤の外側に基礎構造基盤及びこれを下方から支持する外周支持構造部が配置されるので、水平方向の応力が加わったときでも、内側に配置される発泡樹脂基盤の過剰変形をくい止めることができるとともに、外周側から溶剤が侵入して発泡樹脂基盤を溶解させることも防止できる。 According to this invention, the lower grounding surface is formed in a convex cylindrical surface and the outer peripheral support structure portion having the support surface on the upper side is provided on the outer peripheral side of the foamed resin base, and the foundation is supported by the support surface of the outer peripheral support structure portion. By adopting a structure that supports the bottom of the structure base from below, the substantial ground contact area of the outer periphery of the base structure is increased by the convex cylindrical surface of the contact surface having an axis along the outer periphery of the foam resin base. Since concentration of load can be prevented, even in soft ground, it is possible to prevent uneven settlement due to the outer peripheral portion where load is concentrated. In addition, since the base structure base and the outer peripheral support structure for supporting the base structure base from below are disposed outside the foam resin base, excessive deformation of the foam base is disposed even when a horizontal stress is applied. While being able to stop, it can also prevent that a solvent penetrate | invades from the outer peripheral side and dissolves a foamed resin base | substrate.
本発明の一の態様においては、前記外周支持構造部は、半円筒状の枠材と、該枠材の内部に配置された充填材とを有し、前記枠材の外面が前記接地面を構成し、前記充填材の上部表面が前記支持面を構成する。これによれば、外周支持構造部が半円筒状の枠材とこの枠材の内部に配置された充填材とにより構成され、充填材の上部表面で形成される支持面が基礎構造基盤の底部を下方より支持する構造としたことにより、充填材如何に拘らず、枠材を用いることで基礎構造基盤から荷重を受けても外周支持構造部の形状を維持することができるため基礎構造の安定性を確保できるとともに、枠材を用いることで施工を容易に行うことが可能になり、施工コストも低減できる。この場合、充填材として基礎構造基盤より比重の小さい材料を用いることにより、当該外周支持構造部を軽量に構成することが可能になるから、基礎構造の外周部の重量増を抑制し、発泡樹脂基盤を用いる利点を減殺しない構成とすることが可能である。また、充填材として粒状物、粉状物、弾性体などといった或る程度の流動性や弾性を有する材料を用いることにより、基礎構造に免震機能をもたせることも可能になる。 In one aspect of the present invention, the outer peripheral support structure portion includes a semi-cylindrical frame member and a filler disposed inside the frame member, and the outer surface of the frame member defines the grounding surface. And the upper surface of the filler constitutes the support surface. According to this, the outer peripheral support structure is constituted by a semi-cylindrical frame material and a filler disposed inside the frame material, and the support surface formed by the upper surface of the filler is the bottom of the foundation structure base Since the structure is supported from below, regardless of the filler, the frame structure can be used to maintain the shape of the outer peripheral support structure even when a load is received from the foundation structure. It is possible to secure the workability, and it is possible to easily perform the construction by using the frame material, and the construction cost can be reduced. In this case, by using a material having a specific gravity smaller than that of the foundation structure base as the filler, the outer peripheral support structure portion can be configured to be light. It is possible to adopt a configuration that does not diminish the advantages of using the base. Further, by using a material having a certain degree of fluidity and elasticity such as a granular material, a powdery material, and an elastic body as a filler, the base structure can be provided with a seismic isolation function.
この場合において、前記枠材が前記発泡樹脂基盤の外側に隣接して配置されることが好ましい。これによれば、発泡樹脂基盤の外周部分と枠材が隣接するため、地震等による水平方向の応力が加わっても発泡樹脂基盤の変形を枠材で支えることで低減することができ、基礎構造の永久歪の発生を回避することができる。この場合、発泡樹脂基盤と枠材が密接していてもよいが、両者がある程度の間隔を有して隣接していてもよい。この場合、上記間隔が発泡樹脂基盤の耐力を越えない変形量未満とされていることが発泡樹脂基盤の永久歪を生じさせないために好ましい。 In this case, it is preferable that the frame material is disposed adjacent to the outside of the foamed resin substrate. According to this, since the outer peripheral portion of the foamed resin base and the frame material are adjacent, even if horizontal stress due to an earthquake or the like is applied, the deformation of the foamed resin base can be reduced by supporting it with the frame material, and the basic structure The generation of permanent set can be avoided. In this case, the foamed resin substrate and the frame member may be in close contact with each other, but they may be adjacent to each other with a certain distance. In this case, it is preferable that the distance is less than the deformation amount that does not exceed the yield strength of the foamed resin substrate in order to prevent permanent deformation of the foamed resin substrate.
また、前記枠材の前記接地面には凹溝若しくは凸条が設けられていることが好ましい。これによれば、接地面積をさらに増大させることができるとともに、当該凹溝又は凸条が地盤や下層地盤に食いつきやすくなるので外周支持構造部の水平方向の位置ずれや姿勢変化に対する安定性を高めることができる。また、凹溝若しくは凸状を接地面に形成することで枠材自体の剛性を高めることもできる。特に、上記凹溝若しくは凸状を半円筒状の湾曲方向(軸線周りの方向)に沿って伸びるように形成することにより、枠材の軸線方向の位置ずれを抑制できるとともに、湾曲形状に沿った方向の撓み剛性を高めることが可能になる。一方、上記凹溝若しくは凸状を半円筒状の軸線方向に沿った方向に伸びるように形成することにより、枠材の軸線方向と交差する方向の位置ずれや軸線周りの回転(姿勢変化)を防止することができるとともに、軸線方向の撓み剛性を高めることができる。 Moreover, it is preferable that the said grounding surface of the said frame material is provided with the ditch | groove or the protruding item | line. According to this, the ground contact area can be further increased, and the concave grooves or ridges can easily bite into the ground or the lower ground, so that the stability of the outer peripheral support structure portion against the horizontal displacement and posture change is enhanced. be able to. Further, the rigidity of the frame member itself can be increased by forming a concave groove or a convex shape on the ground surface. In particular, by forming the concave groove or convex shape so as to extend along a semi-cylindrical curved direction (direction around the axis), it is possible to suppress the positional deviation in the axial direction of the frame material and to follow the curved shape. It is possible to increase the direction bending rigidity. On the other hand, by forming the groove or convex so as to extend in the direction along the axial direction of the semi-cylindrical shape, positional deviation in the direction intersecting the axial direction of the frame member and rotation around the axis (posture change) While being able to prevent, the bending rigidity of an axial direction can be improved.
本発明の他の態様においては、上記底部と上記支持面が実質的に平坦に密接した状態とされる。これによれば、外周支持構造部と基礎構造基盤の支持当接部分が実質的に平坦に構成されることで底部に密接する支持面の姿勢が安定することから、水平方向の応力が加わったときの外周支持構造部の姿勢変化を低減できる。 In another aspect of the present invention, the bottom portion and the support surface are in a substantially flat and intimate state. According to this, since the support contact portion of the outer peripheral support structure portion and the foundation structure base is configured to be substantially flat, the posture of the support surface that is in close contact with the bottom portion is stabilized, so horizontal stress is applied. The change in posture of the outer peripheral support structure can be reduced.
本発明の別の態様においては、前記基礎構造基盤の前記底部が前記外周支持構造部の幅方向の中央部を含む範囲において前記支持面により支持される。これによれば、基礎構造基盤の底部が外周支持構造部の幅方向の中央部を含む範囲において外周支持構造部の支持面に支持されるため、基礎構造基盤から受ける荷重を効率的かつバランスよく外周支持構造部に負担させることができることから、基礎構造の支持安定性を高めることができる。 In another aspect of the present invention, the bottom portion of the foundation structure base is supported by the support surface in a range including a center portion in the width direction of the outer peripheral support structure portion. According to this, since the bottom part of the foundation structure base is supported by the support surface of the outer periphery support structure part in a range including the center part in the width direction of the outer periphery support structure part, the load received from the foundation structure base can be efficiently and balanced. Since the outer peripheral support structure can be burdened, the support stability of the foundation structure can be enhanced.
本発明のさらに別の態様においては、複数の前記外周支持構造部が幅方向に隣接配置され、前記基礎構造基盤の前記底部が前記複数の外周支持構造部に跨って支持される。これによれば、複数の外周支持構造部を幅方向に隣接配置し、これらの複数の外周支持構造部で基礎構造基盤を支持するため、地盤の掘り下げ深さを増大させずに接地面積を増やすことができるので、荷重負担をさらに容易に分散させることが可能になる。 In still another aspect of the present invention, the plurality of outer peripheral support structures are arranged adjacent to each other in the width direction, and the bottom portion of the foundation structure base is supported across the plurality of outer periphery support structures. According to this, a plurality of outer peripheral support structure portions are arranged adjacent to each other in the width direction, and the foundation structure base is supported by the plurality of outer peripheral support structure portions, so that the ground contact area is increased without increasing the ground dug depth. As a result, the load burden can be more easily distributed.
本発明によれば、凸円筒面状の接地面を有する外周支持構造部を発泡樹脂基盤の外周に沿って設けたことにより、基礎構造の重量増を抑制しつつ、地耐力の小さい軟弱地盤でも外周部で踏ん張る基礎構造とすることができるので、不同沈下を防止し、耐震強度を充分に確保することができるという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, by providing an outer peripheral support structure portion having a convex cylindrical surface-shaped ground surface along the outer periphery of the foamed resin base, it is possible to suppress the increase in the weight of the base structure, and even in a soft ground having a small ground strength. Since it can be set as the foundation structure straddling on an outer peripheral part, the outstanding effect that a seismic strength can fully be ensured can be produced, preventing an uneven settlement.
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図1、図3、図4及び図5を参照して第1実施形態の基礎構造について説明する。図1は第1実施形態の基礎構造の外周部を示す部分断面図、図3は第1実施形態の基礎構造の概略平面図、図4は第1実施形態の基礎構造に用いられる枠材の斜視図、図5は第1実施形態の支持構造を模式的に示す説明図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Initially, the basic structure of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG.1, FIG.3, FIG.4 and FIG. FIG. 1 is a partial sectional view showing an outer peripheral portion of the foundation structure of the first embodiment, FIG. 3 is a schematic plan view of the foundation structure of the first embodiment, and FIG. 4 is a diagram of a frame material used for the foundation structure of the first embodiment. A perspective view and FIG. 5 are explanatory views schematically showing the support structure of the first embodiment.
本実施形態の基礎構造は図1に示す構成を有し、以下においては当該基礎構造を施工する方法とともにその構成について説明する。まず、地面を根切り(掘削)して整地面1を形成し、この整地面1上に土木シート2を敷設する。この土木シート2は、ナイロン系、ポリプロピレン系等の繊維を編み込んだものなど、砂利の保持力に優れたものであることが好ましい。また、土木シート2は防水性を有するものが好ましいが、例えば、以下の砂利3を通さないものであれば網の目状に形成されたもの等といった透水性を有するものであっても構わない。なお、必要に応じて、整地面1の周囲の後述する外周支持構造部8を配置する領域に溝1aを形成してもよい。この溝1aを形成するのは当該外周支持構造部8の収容高さを確保するためであり、外周支持構造部の高さが小さい場合には溝1aを形成する必要はない。
The foundation structure of this embodiment has the structure shown in FIG. 1, and the structure is demonstrated below with the method of constructing the foundation structure. First, the ground is cut (excavated) to form the leveling
上記の土木シート2上には砂利3を敷き、さらにその上にドライモルタル4を敷いて転圧等により平坦性及び表面レベルを確保する。砂利3は砕石を用いることが好ましく、ドライモルタル(空練りモルタル)4は実質的に水を含まない粉状、粒状の結着材であり、例えば、砂にセメントを混合したものを用いることが好ましい。
A
次に、上記ドライモルタル4上に発泡樹脂ブロック5を敷き詰める。この発泡樹脂ブロック5としては、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンなどを所定形状に成形したブロック体を用いることができる。比重が小さい点では発泡ポリスチレンが最も好ましい。また、比重が小さいものであれば、発泡樹脂とコンクリートとを混合して硬化させたもの(発泡樹脂コンクリート)で構成したものであっても構わない。この発泡樹脂ブロック5としては長期的に十分な支持耐力を有するものであることが好ましい。
Next, the foamed
本実施形態では、複数の発泡樹脂ブロック5を敷き詰めることで発泡樹脂基盤5Aが構成される。このとき、隣接する発泡樹脂ブロック5は相互に接着剤(例えば、ウレタン系の接着剤など)で接着固定される。ただし、発泡樹脂基盤5Aは、上述のように発泡樹脂コンクリート基盤として一体に形成してもよく、また、一つの発泡樹脂ブロックを成形することで構成してもよい。ここで、発泡樹脂基盤5Aの剛性を高めるためには図示例とは異なり単層で敷設されることが好ましい。一方、発泡樹脂ブロック5が図示のように複数積層された状態で敷設される場合、下層と上層の発泡樹脂ブロック5間もまた、上記接着剤で接着固定されることが望ましい。このように複数の発泡樹脂ブロック5を相互に接着固定することで、整地面1上に敷き詰められた発泡樹脂ブロック5が一体化され、支持面の面精度も向上し、その後の作業性も向上する。
In the present embodiment, the foamed
なお、図示例のように複数の発泡樹脂ブロック5を二層以上に亘って積層させる場合には、上記発泡樹脂ブロック5の積層構造は、発泡樹脂ブロック6の下層の接着固定部の位置と、すぐ上層の接着固定部の位置とが(すなわち、上下に隣接する接着固定部の位置同士が)平面方向にずれるように構成されている。すなわち、発泡樹脂ブロック5の積層態様は、各種のレンガ積みの手法で積層されることが好ましい。このようにすると、複数の樹脂ブロック5の一体性を高めることができるため、発泡樹脂基盤5Aの剛性を高めることができる。
In addition, when laminating a plurality of foamed
この発泡樹脂基盤5Aの外周には半円筒状の枠材6が凸円筒面状の接地面6aを下に向けた姿勢で配置される。枠材6は強化プラスチックなどの硬質樹脂材料、硬質ゴム材料、金属と樹脂の複合材料などで構成することができる。また、後述する底部9dから受ける例えば3〜10kN/m2の圧力下で概略形状を保持可能な剛性(曲率半径の変化率が例えば10%以下)を備えていることが好ましく、しかも上記圧力下で弾性を有する材料であることが好ましい。
A
図4に示すように、枠材6は軸線6xを備えた半円筒状に構成されている。図示例の枠材6において軸線6xは直線であるが、発泡樹脂基盤5Aの外周が湾曲、屈折している場合には、当該軸線6xは外周に沿って湾曲、屈折したものであってもよい。枠材6の下部に設けられる接地面6aは基本的には下方に向けて凸の円筒面状とされる。ここで、半円筒状、円筒面状という言葉は、厳密な意味で半円筒形、円筒面である必要はなく、細部に凹凸が形成されていてもよく、また、断面形状が楕円や長円に対応する形状であってもよいなど、全体として見たときに、下方に向けて凸曲線状の断面を備えていればよい趣旨である。
As shown in FIG. 4, the
図示例の場合、枠材6の枠壁は軸線6x方向に波形に形成され、これによって上記接地面6aには軸線6x周りの湾曲方向に伸びる凹溝6b及び凸条6cが形成されている。枠材6の枠壁が波形に形成されることで枠材6の剛性が全体として向上し、特に湾曲形状を維持する方向の撓み剛性が高められる。また、接地面6aに凹溝6b及び凸条6cが形成されることで下層及び周囲の下層地盤(本実施形態では砕石若しくは砂利)に対する食いつきが強くなり、外周支持構造部8の姿勢安定性が向上する。特に、凹溝6b及び凸条6cが湾曲方向に伸びているため、外周支持構造部8の軸線6x方向の位置ずれが防止される。なお、図示例では凹溝6b及び凸条6cが湾曲方向に伸びているが、図12に示す枠材6′のように、接地面6a′において凹溝6b′又は凸条6c′が軸線6x′方向に伸びるように形成されていてもよい。この場合には、枠材6′の軸線6x′方向の撓み剛性が高められるとともに、外周支持構造部8の軸線6x′と直交する方向の位置ずれや軸線6x′周りの回転が防止される。
In the case of the illustrated example, the frame wall of the
上記の半円筒状の枠材6、6′は、市販のパイプ(例えば、地下埋設用の樹脂パイプ)を半割加工して形成してもよく、また、排水用等に用いられる市販の半割パイプをそのまま使用してもよい。このように、本実施形態の枠材6、6′は半円筒状とされていることにより容易かつ安価に入手できる。なお、枠材6の接地面6aには上記凹溝や凸条を形成せず、平滑な円筒面としても構わない。
The
枠材6の内部には、砕石、各種のスラグ材、砂、モルタル、発泡樹脂その他の軟質樹脂材料、硬質樹脂材料などからなる充填材7が収容される。この充填材7は、基礎構造の重量を低減するために周囲の地盤よりも比重の小さい材料であることが望ましい。また、後述するように、或る程度の弾性を備えた材料(硬質樹脂材料、特に硬質ゴムなどの弾性体)や粒状物や粉状物などの或る程度の流動性を備えた材料(砂、砕石等の砂利など、いわゆる粗骨材や細骨材等の軽量骨材)であることが好ましい。この枠材6及び充填材7は外周支持構造部8を構成し、上記溝1aに対応する外周位置に設置される。外周支持構造部8は基本的に建造物の外周縁に沿って配置される。しかしながら、一般的には図3に示すように基礎梁9aは建造物の外周縁だけではなく内側にも形成されるため、当該基礎梁9aに対応させて外周支持構造部8を建造物の内側に設置してもよい。ただし、この場合でも、外周支持構造部8は発泡樹脂基盤5Aの外周側に配置される。
The
本実施形態では、充填材7として上記の砂利3や再生スラグなどの上部にさらにドライモルタル4が敷設され、転圧などにより平坦な支持面7aが形成される。この支持面7aは後述する基礎構造基盤9の外周部分を構成する基礎梁9aの平坦面として構成された底面9dを下方より支持する。充填材7を構成する材料は特に限定されないが、軟弱地盤に用いる場合には、充填材7は周囲地盤よりも比重の小さいものであることが荷重の増加を抑制する上で好ましい。また、充填材7として上述のように粒状物や粉体、弾性体を用いることで、地震時の衝撃吸収性を高めることができ、建造物の被害を低減することができる。なお、本実施形態では、枠材6を用いることにより充填材7が粒状物や粉体であっても容易に施工できるとともに、外力を受けても外周支持構造部8の外形(特に接地面6aの形状)が保持されるので、基礎構造自体の安定性を確保できる。
In the present embodiment, the
また、図3に示すように、半円筒状の枠材6と充填材7よりなる外周支持構造部8は、軸線6x(半円筒状の軸線)方向が発泡樹脂基盤5Aの外周に沿って延在する姿勢で設置される。すなわち、円弧状の接地面6aの湾曲方向が外周に沿った方向と平面的に見て交差するように配置される。このようにすることで、発泡樹脂基盤5Aが配置されるべき領域の外周に沿って枠材6を設置し、充填材7を枠材6内に充填するという手順で容易且つ迅速に施工できる。外周支持構造部8(枠材6)の接地面6aの曲率半径、或いは、水平面に沿って測った幅は、発泡樹脂基盤5Aの外周に加わる建造物の荷重に応じて決定される。例えば、一般的には上記幅が300〜1500mmの範囲内の値とされる。上記曲率半径或いは幅が大きくなると外周支持構造部8の接地面6aの位置が発泡樹脂基盤5Aよりも下層に配置されるので、上記溝1aを形成することが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, the outer peripheral
なお、図示例のように、枠材6の下層には砕石等の砂利3が配置されることが好ましい。砂利3のような粒状体よりなる下層地盤は枠材6の接地面6aの形状に合わせることができるので、接地面6aの接地性を確保できるため、外周支持構造部8を安定した状態に設置できる。特に、接地面6aの接する下層地盤(周囲地盤)を均質な素材(好ましくは土木シートを通過しない軽量骨材)で構成することが望ましい。これによって接地面6aの凸曲線状の断面に沿って均等に荷重を分散させることができる。また、施工手順としては、砂利3の一部を敷いてから枠材6を設置し、その後、再生スラグや砂利3を枠材6の内部に投入するとともに残りの砂利3を枠材6の外側に敷設し、最後にドライモルタル4を枠材6の内外にそれぞれ配置することで、外周支持構造部8とその内側の発泡樹脂基盤5Aの下層地盤とを並行して施工できる。
In addition, it is preferable that
また、本実施形態の場合、後述する基礎梁9aで囲まれる発泡樹脂基盤5Aの形成領域の中央部に、図3に示すように、発泡樹脂ブロック5の配置されない欠損部5Axを島状に形成しておく。この欠損部5Axの形成部分は地盤反力による発泡樹脂ブロック5の中央部の盛り上がりが生じやすい部分であり、この欠損部5Axを設けることで、後述する基礎構造基盤9の形成により、基礎構造全体の平坦性を確保することができるとともに剛性を高めることができる。なお、一般的には、基礎梁9aは建造物の外周部だけではなく内側にも形成されるため、図3に示すように、基礎梁9aによって囲まれることとなるべき複数の上記領域が構成される場合には、当該領域の中央部に上記欠損部5Axをそれぞれ形成すればよい。ただし、領域の面積が小さいなどの理由で後述する逆ヒービングの影響が少ないと考えられる領域では欠損部5Axを形成しなくてもよい。
Further, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3, a defective portion 5Ax where the foamed
次に、上記の発泡樹脂ブロック5で構成される発泡樹脂基盤5A及びその周囲の外周支持構造部8上に、図示しない型枠を形成するとともに当該型枠内に鉄筋を張る。そして、この型枠内にコンクリートを流し込むことにより基礎構造基盤9を形成する。
Next, a mold frame (not shown) is formed on the foamed
上部基礎構造基盤9は、図示例の場合、外周支持構造部8上に形成された基礎梁9aと、発泡樹脂ブロック5上に形成されたスラブ9bと、スラブ9bの中央部において上記欠損部5x内において発泡樹脂ブロック5の下層(ドライモルタル4)に直接臨む島状の中央充填部9c(図3に点線で示す。)と、を備えている。このように構成された基礎構造基盤9上には、例えば建造物の土台が設置され、この土台上に建造物の本体構造が構築される。このとき、基礎梁9aの下端部の平坦面である底面9dは上記支持面7aに密接(固定)される。
In the illustrated example, the upper foundation structure base 9 includes a
上記のように基礎構造基盤9が形成されると、その周囲は砕石等の砂利などの埋め戻し層11で埋め戻される。この埋め戻し層11は、周辺の土壌よりも比重が大きい素材で構成されることが好ましい。本実施形態の場合、上記土木シート2は根切りされた部分から周囲に延在するように敷設され、この土木シート2の外縁は上記埋め戻し層11に覆われた状態となる。ただし、土木シート2の外縁を地表に露出させてもよく、或いは、地表に設置した何らかの建設物に固定するようにしてもよい。いずれの場合でも、埋め戻し層11の下に土木シート2が配置されることで、埋め戻し層11の流出や移動を低減することができる。
When the foundation structure base 9 is formed as described above, the periphery thereof is backfilled with a
本実施形態では、整地面1上に土木シート2、砂利3、ドライモルタル4を順次に敷設し、その上に発泡樹脂ブロック5を敷き詰めているため、発泡樹脂ブロック5の下層の流出や移動を妨げることができ、これによって建物の沈下や傾斜を防止することができる。特に、土木シート2によって砂利3やドライモルタル4の流出や移動が抑制され、また、ドライモルタル4によって多少の水が滲出しても砂利3の上層部を硬化させて地盤の変化を抑制するので、きわめて軟弱な地盤でも確実に建物を支持することが可能になる。
In this embodiment, since the
また、発泡樹脂ブロック5は上記のように相互に接着固定されていること、接着固定部が平面的にずれるように積層されていることなどによって強固に一体化されるので、発泡樹脂基盤5A全体の支持剛性が高くなり、その結果、多少の地盤の変化が生じても建物の傾斜を防止することが可能になる。
Further, since the foamed
さらに、上記基礎構造基盤9にはスラブ9bの中央に島状の中央充填部9cが設けられているので、中央充填部9cの自重やスラブ9bの剛性向上に基づいて、地盤反力に起因するスラブ9bの盛り上がりを抑える効果を奏するため、建物の変形や沈下、傾斜等をさらに低減できる。特に、中央充填部9cが島状に構成されていることで、スラブ9bの盛り上がりに対して有効に作用するとともに、中央充填部9cは基礎梁9aのように広い範囲に形成する必要がないことから、重量増も僅かで済むという利点がある。
Furthermore, since the base structure base 9 is provided with an island-shaped center filling portion 9c at the center of the
また、基礎構造基盤9の周囲には周辺の土壌よりも比重の大きい埋め戻し層11が形成されるので、建物の重量に起因する逆ヒービング(周辺の土壌が建物の重量によって押し上げられる現象)を抑制することができるため、建物の沈下や傾斜をさらに抑制できる。また、この埋め戻し層11は、大地震時にクイックサンド現象(墳砂現象)が生じたときの排水路として機能する。特に、砕石等の砂利を用いて埋め戻し層11を形成することで、排水機能を高めることができる。
In addition, since the
本実施形態によれば、枠材6及び充填材7よりなる外周支持構造部8の支持面7aにより基礎構造基盤9の基礎梁9aの底部9dを下方より支持することにより、基礎構造基盤9の基礎梁9aを深く形成する必要がなくなるので、基礎構造基盤9の施工を容易かつ迅速に行うことができるとともに、基礎構造の重量増と外周部への荷重の集中を回避できる。また、外周支持構造部8の接地面が凸円筒面状に構成されているので、接地面積の増大により外周部の地盤に加わる荷重を(内外方向に)分散させることができるため、外周部の不同沈下を防止できる。さらに、外周支持構造部8は凸円筒面状の接地面6aをもつ枠材6の弾性や充填材7の変形容易性の程度に応じて外部から受ける振動や応力を吸収することができるので、耐震強度の向上に寄与し、建造物そのものへの被害を低減することが可能になる。
According to the present embodiment, by supporting the
図5は、外周支持構造部8による基礎構造基盤9の支持構造を模式的に示す説明図である。本実施形態においては外周支持構造部8の平坦な支持面7aが基礎構造基盤9の外周部分(基礎梁9a)の平坦な底面9dを下方より支持しているが、本発明においては支持面7aにより底部9dが支持されてさえいれば何ら限定されるものではない。また、平坦な支持面7aに対する平坦な底部9dの支持態様としても種々の構成が考えられるが、両面が必ずしも滑らかな平面である必要はない。例えば、支持面7aが砕石を敷設した表面で構成される場合、例え砕石の表面が転圧等により平坦化されても、厳密に見れば支持面7a及びこれに密接する底部9dの境界は平面ではない。しかし、底部9dの支持面7aによる支持範囲全体から見れば、そして、外周支持構造部8の姿勢安定性を向上させるという以下の作用効果上の観点から見れば、実質的に平坦な支持面が構成されているとみなすことができる。
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a support structure of the foundation structure base 9 by the outer peripheral
上記のように、本実施形態では、外周支持構造部8の平坦な支持面7aが基礎構造基盤9の基礎梁9aの平坦な底面9dを下方より支持しているので、両平坦面が密接することで基礎構造基盤9と外周支持構造部8の支持構造の安定性を高めることができるため、基礎構造基盤9に対して側方に加わる応力に対する基礎構造の剛性を高めることが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the
図5においては、図1に示すものと同様に、基礎構造基盤9の底部9dは、外周支持構造部8の幅方向中央部Wcを含む範囲において支持面7aにより支持されている。より具体的には、基礎構造基盤9の外周部分は、幅方向外側の一部を除き、外周支持構造部8の幅方向中央部Wcを含み、内側端縁に至る支持範囲Sで支持面7aにより支持される。換言すると、本実施形態では、上記支持範囲Sが上記中央位置Wcを含む範囲に設定されている。ここで、幅方向中央部Wcは、凸円筒面状の接地面6aの形成範囲を全幅Wとしたとき、この全幅Wの二等分線(図示一点鎖線で示す。)が支持面7aと交差する位置(中点)を言う。
In FIG. 5, as in the case shown in FIG. 1, the
上記のように、本実施形態では、図5に示すように外周支持構造部8の幅方向中央部Wcを含む支持範囲Sにおいて基礎構造基盤9が外周支持構造部8により支持されているので、円筒面状の接地面6aを備えた外周支持構造部8の姿勢安定性を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the foundation structure base 9 is supported by the outer
本実施形態ではさらに、発泡樹脂基盤5Aの外縁が外周支持構造部8に対し側方に隣接(密接)しているので、発泡樹脂基板5Aの外縁が基礎構造基盤9に外側から支持されている場合と同様に、地震等による水平方向の応力に起因する発泡樹脂基盤5Aのひし形状の変形を抑制することができ、これによって基礎構造に永久歪が発生することを防止できる。
Further, in the present embodiment, the outer edge of the foamed
また、本実施形態では、枠材6内の充填材7が発泡樹脂基盤5Aの下層地盤(砂利3及びドライモルタル4)と同じ構成を有するので、施工が容易になるという利点がある。すなわち、整地面1上に必要に応じて土木シート2を展開した後、先に枠材6を設置してから上記下層地盤と充填材7を同時並行して形成することで、作業を大幅に簡略化できる。ただし、外周支持構造部8の接地面6aの接地性を確保するためには、図1のように枠材6の接地面6a下に予め砂や砂利3等の粒状物を敷き詰めておくことが好ましい。
Moreover, in this embodiment, since the
さらに、本実施形態では、石油などの溶剤が基礎構造基盤9の周囲に流出し、埋め戻し層11内に浸透しても、外周支持構造部8が存在することで内側にある発泡樹脂基盤5Aが溶解してしまうことを防止できる。この場合、外周支持構造部8の枠材6や充填材7自体が溶剤に耐性を有しない樹脂素材等で形成されている場合には、図1に点線で示すように、吸着剤や分解材等(例えば、有限会社アセンティー社製の油吸着分解剤スノムマット、スノムワイド(いずれも商品名))よりなる防護層11aを基礎構造基盤9の外周の地表面上或いは図示例のように地中に形成することが好ましい。
Furthermore, in this embodiment, even if a solvent such as petroleum flows out around the base structure base 9 and penetrates into the
次に、図2を参照して、本発明に係る第2実施形態の基礎構造について説明する。この実施形態において、土木シート12、砂利13、ドライモルタル14、発泡樹脂ブロック15(発泡樹脂基盤15A)、枠材16、充填材17、外周支持構造部18、基礎構造基盤19はそれぞれ上記第1実施形態で説明したものと同じ素材を用いることができ、同様に施工することができるので、これらの説明は省略する。
Next, the basic structure of the second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
本実施形態の場合には、発泡樹脂基盤15Aの側方に基礎構造基盤19の基礎梁19aが下方へ突出する形で隣接配置され(或いは密接配置され)、発泡樹脂基盤15Aの水平方向の変形を基礎梁19aによって抑制することのできる構造となっている。また、外周支持構造部18は発泡樹脂基盤15Aより下層に配置され、上記基礎梁19aの底部19dを下方より支持している。図示例の場合、外周支持構造部18の上面(支持面17a)は、発泡樹脂基盤5Aの下層地盤(砂利3及びドライモルタル4)の表面と一致している。なお、この実施形態の構造でも、必要に応じて、整地面1の一部に、基礎構造の基礎梁が構成される予定部分に対応させて溝1aを形成し、この溝1aによって外周支持構造部18の収容高さを確保してもよい。
In the case of this embodiment, the
本実施形態では、発泡樹脂基盤15Aの側方に基礎構造基盤19の基礎梁19aが隣接配置されることで発泡樹脂基盤15Aの変形が抑制される。したがって、第1実施形態よりも地盤の掘り下げ深さがやや深くなるものの、地震等による水平方向の応力に対する発泡樹脂基盤15Aの変形防止効果を高めることができる。また、本実施形態では、外周支持構造部18の枠材16内にも発泡樹脂基盤15Aの下層地盤と同じ構成の砂利及びドライモルタルからなる充填材17が収容されているため、第1実施形態と同様に施工が容易になるという利点がある。ただし、本実施形態では、外周支持構造部18の支持面17aと同じ高さ位置に発泡樹脂基盤15Aの下層地盤(砂利13、ドライモルタル14)の表面が配置されるので、充填材17や上記下層地盤の形成がさらに容易になるとともに、その上の発泡樹脂基盤15Aの設置や基礎構造基盤9の形成も容易に行うことが可能になる。
In this embodiment, the deformation of the foamed
本実施形態でも、上記基礎梁19aの(平坦な)底部19dが外周支持構造部18の上部の充填材17の表面で構成された(平坦な)支持面17aによって支持された構造となっている。また、平面構造に関しても、図3に示すように、外周支持構造部18の軸線が発泡樹脂基盤15Aの外周に沿って延在する姿勢で設置される。また、基礎構造基盤19に対する外周支持構造部18による支持構造は、図6に示すように構成され、上記と同様に外周支持構造部の幅方向中央部Wcを含む範囲Sにおいて支持する構造となっている。したがって、これらの構成に対応する作用効果は第1実施形態と同様である。
Also in the present embodiment, the (flat)
なお、図6に示す支持構造は、基礎構造基盤9の外周部分が外周支持構造部8の幅方向中央部Wcを含む範囲Sにおいて支持面7aに支持されている点で第1実施形態と同様であるが、この場合には、外周支持構造部8の全幅Wのうち支持範囲Sの幅方向外側と幅方向内側にそれぞれ基礎構造基盤9の外周部分を支持しない範囲が設けられている。このように構成すると、基礎梁9aの底部は充填材7にのみ支持されるので、充填材7が弾性を有する材料(硬質樹脂材料など)や流動性を有する材料(砂や砕石など)で構成される場合には、基礎構造基盤9に或る程度の可動性が生じ、地震時の衝撃吸収性を得ることで建造物への被害を低減することが可能になるなどの効果をさらに高めることができる。
The support structure shown in FIG. 6 is the same as that of the first embodiment in that the outer peripheral portion of the foundation structure base 9 is supported by the
次に、図7を参照して第3実施形態の支持構造について説明する。この第3実施形態では、発泡樹脂基盤25Aと基礎構造基盤29の形状や位置関係は第1実施形態と第2実施形態のいずれかと同様に構成することができる。ただし、図示例では第2実施形態の構成を元に形成した例を示す。
Next, the support structure of the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the shapes and positional relationships of the foamed
本実施形態では、基礎構造基盤29の外周部分を支持するために、複数(図示例では二つ)の外周支持構造部28、28をそれぞれ発泡樹脂基盤25Aの外周に沿った軸線を有する姿勢で設置するとともに幅方向に隣接させて設置している。そして、これらの複数の外周支持構造部28の支持面27aが基礎構造基盤29の基礎梁29aの底部29dを支持している。すなわち、基礎構造基盤29が幅方向に隣接する複数の外周支持構造部28に跨る形で支持されている。
In the present embodiment, in order to support the outer peripheral portion of the
本実施形態のように、幅方向に隣接配置された複数の外周支持構造部28が基礎構造基盤29を下方より支持することで、掘り下げ深さを大きくしなくても荷重を充分に分散させることができる。図示例では幅方向に二つの外周支持構造部を用いているが、これは単なる一例であって三つ以上の外周支持構造部を配置してもよいなど、荷重の大小や地盤の状態に応じて外周支持構造部の配列数は任意に設定できる。
As in the present embodiment, the plurality of outer
以上説明したいずれの実施形態でも、上述のように建物の不同沈下や傾斜を防止できる効果がきわめて高いので、地盤が軟弱であっても、根切りの深さを低減したり、発泡樹脂ブロックの使用量を低減したりすることが可能になる。したがって、全体として施工費用の低減や工期の短縮を図ることができる。 In any of the embodiments described above, the effect of preventing uneven settlement and inclination of the building as described above is extremely high, so even if the ground is soft, the depth of root cutting can be reduced, or the foamed resin block It is possible to reduce the amount used. Therefore, it is possible to reduce the construction cost and shorten the construction period as a whole.
尚、本発明の基礎構造は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態では枠材内に充填材を収容してなる外周支持構造部を用いているが、例えば、上述と同様の接地面及び支持面を備えた外周支持構造部の全体を単一の素材、例えば、上記発泡樹脂ブロックと同様の発泡樹脂素材などで一体に形成しても構わない。 It should be noted that the basic structure of the present invention is not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the outer peripheral support structure portion in which the filler is accommodated in the frame member is used. For example, the entire outer peripheral support structure portion having the ground contact surface and the support surface similar to those described above is simply used. You may integrally form with one raw material, for example, the same foamed resin material as the said foamed resin block.
1…整地面、2…土木シート、3…砂利、4…ドライモルタル、5…発泡樹脂ブロック、5A…発泡樹脂基盤、6…枠材、6a…接地面、7…充填材、7a…支持面、8…外周支持構造部、9…基礎構造基盤、9a…基礎梁、9b…スラブ、9d…底部、11…埋め戻し層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記外周支持構造部は、下方の接地面が前記発泡樹脂基盤の外周に沿った軸線を備えた凸円筒面状に形成されるとともに上部に支持面を有し、該支持面が前記基礎構造基盤の底部を下方より支持することを特徴とする建造物の基礎構造。 A base structure comprising a foamed resin base, a base structure base formed on the foam base, and an outer peripheral support structure that supports the base base and is disposed on the outer peripheral side of the foam base. There,
The outer peripheral support structure is formed in a convex cylindrical surface with a lower grounding surface having an axis along the outer periphery of the foamed resin base and has a support surface on the upper part, and the support surface is the base structure base The basic structure of the building, which supports the bottom of the building from below.
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