JP2013224535A - 絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】地震時に、基礎と杭基礎の間に許容値を超える相対的な水平変位が発生することを確実に抑制できるようにした絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造を提供する。
【解決手段】構造物の基礎１と杭基礎２の杭頭部３の上下方向Ｔ１の間に砂状材６を介在させ、基礎１と杭頭部３を絶縁・分離してなる絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ｂであって、基礎１に、この基礎１の底面１ａから上方に凹む凹部５を設け、凹部５に杭頭部３を挿入配置させ、杭頭部３と凹部５の下方を向く内面５ａの上下方向Ｔ１の間に砂状材６を介在させるとともに、杭頭部３と凹部５の側面５ｂの横方向Ｔ２に形成した隙間Ｈに砂状材６を充填して構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造物の基礎と杭基礎の杭頭部を接合する構造に関し、特に、構造物の基礎と杭基礎の杭頭部を絶縁・分離する絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造に関する。

構造物の基礎と杭基礎の杭頭部を剛接合すると、地震等によって大きな水平力が杭基礎に作用した際に、構造物の基礎と杭基礎の杭頭部の剛接合部分に過大な応力が生じ、この過大な応力によって杭頭部に破損が生じる場合がある。このため、杭頭部を基礎にピン接合あるいは半剛接合し、杭頭部に生じる応力を緩和するようにした接合構造が提案、実用化されている。

例えば、特許文献１には、杭頭部に設置される下部球面部材と、基礎底面に設置されて下部球面部材と摺接する上部球面部材を高力ボルトで挿通してなるピン接合形式の接合構造が開示されている。

また、特許文献２には、基礎の底面に凹設された凹型支圧部内に杭頭部を嵌入するとともに、凹型支圧部と杭頭部の間の隙間を凹型支圧部の天端内面から基礎の底面に向かうに従い漸次拡大するように形成してなる半剛接合形式の接合構造が開示されている。

さらに、特許文献３には、定着筋が一体に突設されたプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外嵌し、プレキャストコンクリートリングの外周面に絶縁材を配設してなる半剛接合形式の接合構造が開示されている。

しかしながら、特許文献１のピン接合形式の接合構造においては、高価なデバイスを用いる必要があり、高コストであるという問題があった。また、特許文献２や特許文献３の半剛接合形式の接合構造においても、杭頭面を平滑にするなど、施工に手間がかかり、高コストであるという問題があった。

一方、例えば図３に示すように、構造物の基礎１と杭基礎２の杭頭部３との間に砂４を介在させ、基礎１と杭頭部３を絶縁・分離する接合構造Ａ（杭頭絶縁工法）が提案されている。この杭頭絶縁工法では、地盤から杭基礎２を介して構造物に伝搬する地震力が半減し、杭頭部３に作用する力が大幅に小さくなる。このため、杭基礎２の断面積と強度、ひいては杭基礎２をスリム化して基礎工事に要するコストを大幅に低減することが可能になる。さらに、杭頭部３と基礎１の複雑な配筋や結合処理が不要になることで、工期の短縮を図ることも可能になる。

特開２００１−３４８８８５号公報 特開２００４−１６２２５９号公報 特開２００４−１２４４５８号公報

しかしながら、構造物の基礎と杭基礎の杭頭部を絶縁・分離する接合構造においては、地震時に、基礎と杭基礎の間に許容値を超える相対的な水平変位（残留水平変位）が発生し、接合構造としての機能が確保できなくなるおそれがあり、この点で改善の余地が残されていた。

本発明は、上記事情に鑑み、地震時に、基礎と杭基礎の間に許容値を超える相対的な水平変位が発生することを確実に抑制できるようにした絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造は、構造物の基礎と杭基礎の杭頭部の上下方向の間に砂状材を介在させ、前記基礎と前記杭頭部を絶縁・分離してなる絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造であって、前記基礎に、該基礎の底面から上方に凹む凹部を設け、前記凹部に前記杭頭部を挿入配置させ、前記杭頭部と前記凹部の下方を向く底面の上下方向の間に前記砂状材を介在させるとともに、前記杭頭部と前記凹部の側面の横方向に形成した隙間に前記砂状材を充填して構成されていることを特徴とする。

本発明の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造においては、杭頭部と基礎の凹部の側面との横方向の隙間を適切に確保することで、且つこの横方向の隙間に砂状材を充填することで、地震時に、基礎と杭基礎の間に生じる相対的な水平変位を確実に地震時許容変位量以内に抑制することが可能になる。これにより、構造物の基礎と杭基礎の杭頭部を絶縁・分離して接合構造を構成した場合であっても、接合構造としての機能が確保できなくなるおそれを解消することが可能になる。

本発明の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造を示す図である。 図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。 従来の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造を示す図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造について説明する。

本実施形態の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ｂは、図１及び図２に示すように、構造物のフーチングなどの基礎１と杭基礎２の杭頭部３を絶縁・分離して構成する接合構造である。そして、本実施形態の接合構造Ｂは、基礎１に、この基礎１の底面１ａから上方に凹む断面円形の凹部５を設け、この凹部５に円柱状の杭基礎２の杭頭部３を挿入配置して構成されている。

さらに、このとき、基礎１の凹部５の下方を向く内面（天端内面）５ａと杭頭部３の杭頭面３ａとの上下方向Ｔ１の間に砂状材６を介在させ、これにより、基礎１と杭頭部３が絶縁・分離されている。また、本実施形態の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ｂでは、杭頭部３と凹部５の側面５ｂの横方向Ｔ２に所定の隙間Ｈを形成して杭頭部３が凹部５に挿入配置されている。そして、この横方向Ｔ２の隙間Ｈにも砂状材６が充填して介在されている。

このように構成した本実施形態の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ｂでは、まず、構造物の基礎１と杭基礎２の杭頭部３の上下方向Ｔ１の間に砂状材６が介在され、基礎１と杭頭部３が絶縁・分離されている。このため、基礎１と杭頭部３を剛接合した場合と比較し、地震時に、地盤から杭基礎２を介して構造物に伝搬する地震力を半減させることができる。そして、これにより、杭頭部３に作用する力が大幅に小さくなるため、杭基礎２の断面積と強度、ひいては杭基礎をスリム化して基礎工事に要するコストを大幅に低減させることができる。加えて、杭頭部３と基礎１の複雑な配筋や結合処理が不要になり、工期の短縮を図ることも可能になる。

さらに、本実施形態の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ｂでは、杭頭部３と基礎１の凹部５の側面５ｂとの横方向Ｔ２の隙間Ｈを適切に確保し、且つこの横方向Ｔ２の隙間Ｈに砂状材６が充填されている。このため、地震時に、基礎１と杭基礎２が相対的に横方向Ｔ２に変位しようとしたとき、基礎１と砂状材６によってこの相対的な水平変位が抑えられる。これにより、基礎１と杭基礎２の間に生じる相対的な水平変位を確実に地震時許容変位量以内に抑制することが可能になる。

よって、本実施形態の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ｂによれば、構造物の基礎１と杭基礎２の杭頭部３を絶縁・分離して接合構造を構成した場合であっても、接合構造Ｂとしての機能が確保できなくなるおそれを解消することができる。すなわち、従来の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造Ａに残されていた課題を解決し、より信頼性の高い絶縁・分離形式の接合構造Ｂを実現することが可能になる。

以上、本発明に係る絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 構造物の基礎
１ａ 底面
２ 杭基礎
３ 杭頭部
３ａ 杭頭面
４ 砂
５ 凹部
５ａ 内面
５ｂ 側面
６ 砂状材
Ａ 従来の絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造
Ｂ 絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造
Ｈ 隙間

Claims (1)

1. 構造物の基礎と杭基礎の杭頭部の上下方向の間に砂状材を介在させ、前記基礎と前記杭頭部を絶縁・分離してなる絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造であって、
   前記基礎に、該基礎の底面から上方に凹む凹部を設け、
   前記凹部に前記杭頭部を挿入配置させ、前記杭頭部と前記凹部の下方を向く底面の上下方向の間に前記砂状材を介在させるとともに、前記杭頭部と前記凹部の側面の横方向に形成した隙間に前記砂状材を充填して構成されていることを特徴とする絶縁・分離形式の杭基礎の接合構造。

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