JP2018087482A - クロスバーを含んだ基礎構造物施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持パイルと、鉄筋が配筋される基礎スラブとを設置する基礎構造物の施工方法を提供する。【解決手段】支持パイル１００が、第１結合バンド１１０、第２結合バンド１２０、第３結合バンド１３０、一端が第２結合バンド１２０に連結される第１クロスバー２００、及び一端が第３結合バンド１３０に連結される第２クロスバー３００を含み、第１クロスバー２００及び第２クロスバー３００が支持パイル１００側に畳まれた状態で地中に設置される支持パイル設置段階；第１クロスバー２００及び第２クロスバー３００が、ヒンジ回動によって鉄筋の配筋を妨げないように調節される鉄筋配筋段階；及び第１クロスバー２００の他端が基礎スラブＳの鉄筋と結合し、第２クロスバー３００の他端が隣り合う支持パイル１００の第１結合バンド１１０と結合して複数の支持パイル１００上部を補強する支持パイル補強段階；を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、支持パイル及び基礎スラブを含む基礎構造物の施工方法に関する技術である。

基礎工事とは、構造物の礎石として、建物や橋梁、ダムといった構造物を地盤の上に構築する時、構造物自体の重さによる垂直方向の荷重と、地震、風などが構造物に与える水平方向の荷重とを地盤に伝えるための工作物を形成する作業をいう。

詳しい説明は下記の通りである。基礎工事による基礎構造物は、主として地中に設置される支持パイルと支持パイル上部の基礎スラブとにより構成される。支持パイルは、オーガースクリューなどの穿孔装備を利用して地盤に孔を開け、穿孔ホールにセメントミルクなどを注入してから、支持パイルを挿入し、軽打する。この後、セメントミルクを追加に充填して支持パイルを地盤に強固に固定させる。支持パイルが地盤に設置された後、支持パイル上部に基礎スラブのための鉄筋を配筋する。鉄筋の配筋が終わると、基礎コンクリートを打設して基礎スラブを完成させる。このように施工された支持パイルと基礎スラブとは、共に垂直方向及び水平方向の荷重とを支持しながら、当該荷重を地盤に伝える。

種類の異なる支持パイルを設置することで耐震性に優れるとする基礎が発案されている（特開２０１０−２０９６０５号公報）。しかしながら、この基礎によると複数種類の支持パイルを用意する必要があること、及び支持パイルを設置する場所毎に支持パイルを選択する必要があるため基礎の施行が複雑になり、基礎施行コストが高くなるおそれがある。

本発明の発明者は、このような基礎構造物の垂直荷重及び水平荷重に対する支持力を高めるための施工方法を長い間研究し、試行錯誤を経た末に本発明を完成するに至った。

特開２０１０−２０９６０５号公報

ここに、本発明の技術的課題は明確である。基礎スラブを支持する支持パイル上部の水平及び垂直支持力を高めることができる基礎構造物施工方法を提供しようとする。

支持パイル間のクロスバーによる連結、及び支持パイルと基礎スラブとの連結をすることにより、支持力を増大させようとする。

また、支持パイル間のクロスバーの連結、及び支持パイルと基礎スラブとの間のクロスバーの連結が容易である基礎構造物施工方法を提供しようとする。

一方、本発明の明示されない他の目的は、下記の詳細な説明及びその効果から容易に推論できる範囲内において追加的に考慮されるものである。

上述のような課題を解決するため、本発明の第１局面は、一定間隔で地中に設置される複数の支持パイルと、前記支持パイル上部に付設され、鉄筋が配筋される基礎スラブとを含む基礎構造物を施工する方法であって、前記支持パイルに、第１結合バンド、第２結合バンド、及び第３結合バンドが一定間隔で結合され、前記第２結合バンドに一端がヒンジ結合される第１クロスバー、及び前記第３結合バンドに一端がヒンジ結合される第２クロスバーが連結され、前記第１クロスバー及び前記第２クロスバーが前記支持パイル側に畳まれた状態で、前記複数の支持パイルを地中に設置する支持パイル設置段階；前記第１クロスバー及び前記第２クロスバーをヒンジ回動させ、前記鉄筋の配筋を妨げないように調節する鉄筋配筋段階；及び前記第１クロスバーをヒンジ回動させて、前記第１クロスバーの他端を前記鉄筋に連結し、前記第２クロスバーをヒンジ回動させて、前記第２クロスバーの他端を隣接する支持パイルの前記第１結合バンドに連結する支持パイル補強段階；を備えることを特徴とする基礎構造物施工方法を提供することである。

前記第１クロスバー及び第２クロスバーは、前記第２結合バンド及び第３結合バンドに各々ヒンジ結合することができる。

前記支持パイルは、ＰＨＣパイル、鋼管パイル、又はＨパイルのうちいずれか一つを含むことができる。

前記第１クロスバー及び第２クロスバーは、鋼線、鋼棒、鋼管、炭素繊維管、炭素繊維棒のうちいずれか一つを含むことができる。

第１結合バンド、第２結合バンド、及び第３結合バンド
は、クランプタイプで形成され、ボルト締め付けにより前記支持パイルに結合することができる。

本発明の一実施例にかかる基礎構造物施工方法によれば、支持パイル上部の水平及び垂直支持力を高めることができる。

支持力増大によって耐震性に優れると共に、支持パイル間の間隔を広げて施行することができるため、支持パイル数量の低減に寄与する。

また、本発明にかかる基礎構造物施工方法によれば、支持パイル間のクロスバーの連結及び支持パイルと基礎スラブとの間のクロスバーの連結が容易になる。

一方、ここで明示的に触れない効果であっても、本発明の技術的特徴により期待される下記の明細書で記載された効果及びその暫定的な効果は、本発明の明細書に記載された内容と同様に取り扱われることを付言する。

本発明の一実施例にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法により製作された基礎構造物を示した図である。 本発明の一実施例にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法の工程を示した図である。 第１クロスバー及び第２クロスバーを有する支持パイルを地中に設置することを示した図である。 設置された支持パイル上部に基礎スラブのための鉄筋を配筋することを示した図である。 支持パイルに結合された第１クロスバーを鉄筋に連結することを示した図である。 支持パイルの結合バンドとクロスバーがヒンジ結合されていることを示した図である。 結合バンドの一例であり、クランプタイプを示した図である。

添付の図面は、本発明の技術思想に対する理解のため参照として例示したものであり、それらによって、本発明の権利範囲が制限されるものではない。

以下、本発明を説明するに当たって、関連した公知機能に対し、この分野の技術者に自明な事項であって、本発明の要旨を不必要に不鮮明にし得ると判断される場合には、その詳説を省く。

第１、第２等の用語は、様々な構成要素を説明するのに用いられるが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的のみに用いられる。

本出願において用いられた用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上特にことわりのない限り、複数の表現を含む。本出願において、“含む”又は“有する”等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解するべきである。

以下、本発明にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法の実施例を、添付図面を参照して詳明するが、添付図面を参照して説明するに当たって、同一あるいは対応する構成要素には同じ番号を付し、重複する説明は省く。

図１は、本発明の一実施例にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法により製作された基礎構造物を示した図である。図１に示すように、本発明にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法により製作された基礎構造物は、基礎スラブＳ、基礎スラブＳを支持する複数の支持パイル１００、支持パイル１００の間を連結する複数のクロスバー、を含む。

このような構造を通じて、支持パイル１００の水平及び垂直荷重に対する支持力を高めることができる。水平及び垂直荷重に対する支持力向上を通して、耐震性に優れ、支持パイル１００の間の施工間隔を広げることができ、支持パイル１００の数量低減に大きく寄与し、経済的にも優れる。

以下、このような基礎構造物の施工方法を詳説する。図２は、本発明の一実施例にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法の工程を示した図である。図２に示すように、本発明にかかるクロスバーを含む基礎構造物施工方法は、支持パイル設置段階、鉄筋配筋段階、支持パイル補強段階、及びコンクリート打設段階を含む。

支持パイル設置段階は、複数の支持パイル１００を地中に設置する。各支持パイル１００は一定間隔で設置される。複数の支持パイル１００の各々には、３つの結合バンドが結合されている。支持パイル１００としては、ＰＨＣパイル、鋼管パイル、又はＨパイルのうちいずれか一つであることが好ましい。それ以外にも、様々な支持パイル１００が本発明の権利範囲に該当する。

図３は、第１クロスバー２００及び第２クロスバー３００を有する支持パイル１００を地中に設置することを示した図である。

図３に示すように、各支持パイル１００の上部には、３つの結合バンドが一定間隔で結合されている。３つの結合バンドは、上方から下方にそれぞれ第１結合バンド１１０、第２結合バンド１２０、第３結合バンド１３０である。

図７は、結合バンドの一例であって、クランプタイプを示した図である。図７には、ダブルボルトＢタイプの固定クランプＫが開示されているが、本発明の権利範囲はこれに限定されない。自動クランプ、異形クランプ、直交クランプ、シングルクランプ、直交自動クランプ、鉄骨ビームクランプなど様々なクランプが適用され得る。

このようなクランプＫは、支持パイル１００に容易に結合できるだけでなく、場合によって結合位置も容易に変更することができる。すなわち、クランプＫのボルトＢを緩めて位置を調整した後、改めてボルトＢを締め付け、位置を固定することができる。

３つの結合バンドのうち、上から２番目及び３番目の結合バンド、すなわち、第２結合バンド１２０及び第３結合バンド１３０にはそれぞれ、クロスバーが連結される。第２結合バンド１２０には、第１クロスバー２００が連結される。第１クロスバー２００は、第２結合バンド１２０と基礎スラブＳとに連結される。より正確には、第１クロスバー２００は、第２結合バンド１２０と、基礎スラブＳの配筋された鉄筋４００とに連結される。第１クロスバー２００の構成は、要するに支持パイル１００と基礎スラブＳとを連結するようになる。

第３結合バンド１３０には、第２クロスバー３００が連結される。第２クロスバー３００は、第３結合バンド１３０と隣接する支持パイル１００の第１結合バンド１１０との間を連結する。第２クロスバー３００の構成を通じて、隣接する支持パイル１００が互いに連結される。

図３から分かるように、第２クロスバー３００は、第１クロスバー２００より相対的に長い。第１クロスバー２００は、上部の鉄筋４００と連結され、第２クロスバー３００は、隣接する支持パイル１００と連結されるためである。

この際、第１クロスバー２００と第２クロスバー３００とは、支持パイル１００の結合バンドにヒンジ結合される。図６は、支持パイル１００の結合バンドとクロスバーとがヒンジ結合された状態を示した図である。

第１クロスバー２００は、第２結合バンド１２０にヒンジ結合され、第２クロスバー３００は、第３結合バンド１３０にヒンジ結合される。支持パイル１００を地中に設置する時、第２結合バンド１２０にヒンジ結合された第１クロスバー２００及び第３結合バンド１３０にヒンジ結合された第２クロスバー３００は、支持パイル１００側に畳まれた状態で、支持パイル１００を地中にすべて設置してから、各クロスバーを基礎スラブＳの鉄筋４００又は隣り合う支持パイル１００の第１結合バンド１１０に連結する場合に、畳まれたクロスバーを広げて連結する。

第２クロスバー３００は、支持パイル１００の第３結合バンド１３０から隣接する支持パイルの第１結合バンドに連結される、すなわち、隣接する支持パイルが第２クロスバー３００によって対角線状に連結されるため、両支持パイル１００の間の距離より第２クロスバー３００の長さが長くなければならない。従って、第２クロスバー３００を畳んだ状態で支持パイル１００を地中に施工した後、第２クロスバー３００を広げて各支持パイル１００の間を連結することで作業効率の向上が図れる。

第１クロスバー２００は、第２結合バンドにヒンジ結合されることによって基礎スラブＳの鉄筋４００との連結の際、鉄筋４００への連結部位を自在に調節することができる。

第１クロスバー２００及び第２クロスバー３００としては、高強度鋼線、高強度鋼棒、高強度鋼管、高強度炭素繊維管、又は高強度炭素繊維棒などが好ましい。このような鋼線又は鋼棒は、上部の基礎スラブＳの垂直荷重及び風、地震などによる水平荷重に耐えながら、これを支持パイル１００に伝えることができるように十分に強度の高い材質からならなければならない。

図４は、設置した支持パイル１００の上部に基礎スラブＳのための鉄筋４００を配筋することを示した図である。第１クロスバー２００及び第２クロスバー３００が結合された各支持パイル１００を地中に設置してから、支持パイル１００の上部に基礎スラブＳのための鉄筋４００を配筋する。複数の鉄筋４００が一定間隔を開けて複数列に配列されるのみならず、クロス配列及び層配列されることもできる。このような鉄筋４００の配筋は、様々な現場条件により調節することができる。この際、第１クロスバー２００及び第２クロスバー３００はヒンジ回動され、当該クロスバーが鉄筋４００の配筋から干渉を受けないように調節することができる。

図５は、支持パイル１００に結合された第１クロスバー２００を鉄筋４００に連結することを示した図である。図５に示すように、第１クロスバー２００は、鉄筋４００に固定することができる締結具４１０によって、鉄筋４００と連結される。締結具４１０は、一つの鉄筋４００又は図５のように平行に並んで配置された２つの鉄筋４００に跨って第１クロスバー２００と連結されるとすることもできる。

鉄筋４００を配筋した後、配筋された鉄筋４００に締結具４１０を固定し、以後、第１クロスバー２００を締結具４１０に連結して支持パイル１００と鉄筋４００を連結する。第１クロスバー２００と鉄筋４００との結合は、様々な締結方法によって行われる。第１クロスバー２００と鉄筋４００とを溶接や結束線により結束することもできる。

第２クロスバー３００が第１結合バンド１１０に連結される方法についても、様々な方法によって連結されることができる。

第１クロスバー２００と鉄筋４００との連結、第２クロスバー３００と第１結合バンド１１０との連結工程を通じて、支持パイル１００を補強する支持パイル補強段階を終えてから、基礎スラブＳに基礎コンクリートＣを打設するコンクリート打設段階が進められる。このように、打設した基礎コンクリートＣは、第１クロスバー２００と鉄筋４００との結束をより一層強固にすることができる。

このように、地中に支持パイル１００を設置し、設置した支持パイル１００の上部に鉄筋４００を配筋し、配筋した鉄筋４００と第１クロスバー２００との連結及び第２クロスバー３００と隣接する支持パイルの第１結合バンド１１０とを連結してから、基礎コンクリートＣを打設して、基礎スラブＳが完成できるようになる。

本発明の保護範囲は、以上で明示的に説明した実施例の記載と表現に制限されるものではない。また、本発明が属する技術分野において自明な変更や置換によって本発明の保護範囲が制限されることもないことを改めて付言する。

Ｓ： 基礎スラブ
１００： 支持パイル
１１０： 第１結合バンド
１２０： 第２結合バンド
１３０： 第３結合バンド
２００： 第１クロスバー
３００： 第２クロスバー
４００： 鉄筋
４１０： 締結具
Ｂ： ボルト
Ｋ： クランプ
Ｃ： 基礎コンクリート

Claims (4)

1. 一定間隔で地中に設置される複数の支持パイルと、前記支持パイル上部に付設され、鉄筋が配筋される基礎スラブとを含む基礎構造物を施工する方法であって、
   前記支持パイルに、第１結合バンド、第２結合バンド、及び第３結合バンドが一定間隔で結合され、前記第２結合バンドに一端がヒンジ結合される第１クロスバー、及び前記第３結合バンドに一端がヒンジ結合される第２クロスバーが連結され、
   前記第１クロスバー及び前記第２クロスバーが前記支持パイル側に畳まれた状態で、前記複数の支持パイルを地中に設置する支持パイル設置段階；
   前記第１クロスバー及び前記第２クロスバーをヒンジ回動させ、前記鉄筋の配筋を妨げないように調節する鉄筋配筋段階；及び
   前記第１クロスバーをヒンジ回動させて、前記第１クロスバーの他端を前記鉄筋に連結し、前記第２クロスバーをヒンジ回動させて、前記第２クロスバーの他端を隣接する支持パイルの前記第１結合バンドに連結する支持パイル補強段階；
   を備えることを特徴とする基礎構造物施工方法。
2. 前記支持パイルは、ＰＨＣパイル、鋼管パイル、又はＨパイルのうちいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の基礎構造物施工方法。
3. 前記第１クロスバー及び第２クロスバーは、鋼線、鋼棒、鋼管、炭素繊維管、炭素繊維棒のうちいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の基礎構造物施工方法。
4. 前記第１結合バンド、第２結合バンド、及び第３結合バンドはクランプタイプで形成され、ボルト締め付けによって前記支持パイルに結合できることを特徴とする請求項１に記載の基礎構造物施工方法。

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