JP2020066875A - 基礎杭、基礎構造、構造物および基礎杭の施工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る基礎杭の概略的な斜視図であり、図2は図1のII−II線断面図である。図1および図2に示されるように、地盤に貫入する基礎杭1は、管状の内側杭本体2と、内側杭本体2の先端部に形成される根固め部3と、管状の外側杭本体4と、外側杭本体4の先端部に形成される羽根部5とを含む。ここで、外側杭本体4は、内側杭本体2よりも径が大きく、内側杭本体2よりも短く、かつ内側杭本体2と同心に配置される。従って、図示されているように、外側杭本体4は、内側杭本体2の途中までを覆うように配置される。なお、内側杭本体2および外側杭本体4の断面中心が厳密に一致している必要はない。
図5は、本発明の一実施形態に係る基礎杭を含む基礎構造の第1の例を示す図である。図示された例において、基礎構造は、上記で説明した基礎杭1と、基礎杭1の内側杭本体2および外側杭本体4のそれぞれの頭部を一体化させるコンクリート構造体であるフーチング12と、内側杭本体2および外側杭本体4のそれぞれに接合され、フーチング12に埋め込まれる鉄筋13、14と、中詰め補強筋15と、中詰めコンクリート16とを含む。鉄筋13、14は、例えば溶接や連結部材を用いた機械的な接合によって内側杭本体2および外側杭本体4のそれぞれに接合される。図示された例では、フーチング12を介して内側杭本体2と外側杭本体4とが一体的に連結されるため、鉛直方向の押し込みおよび引き抜き、水平力、ならびに曲げモーメントなどの荷重に、基礎杭1全体で確実に抵抗することができる。
図10は、本発明の一実施形態に係る基礎杭を基礎として用いる構造物の基礎部分の平面図である。図示された例において、構造物の平面形状は矩形であり、長辺方向および短辺方向にそれぞれ基礎が配列されている。例えば、平面形状において長辺方向に延びる外縁部、すなわち図10においてグループEとして示す基礎には、例えば地震荷重や風荷重によって大きな水平力および引き抜き力が作用する。そこで、このグループEの基礎に限定して上記で説明した基礎杭1を用いてもよい。上述の通り、基礎杭1では引き抜き力や水平力を含む杭の高い抵抗力を効率的に得ることができるが、作用する引き抜き力や水平力が小さい部位では通常の基礎杭、具体的には例えば基礎杭1の内側杭本体2および根固め部3のみを用いた基礎杭を用いることが経済的である。なお、全体として作用する水平力や引き抜き力が小さい場合には、構造物の平面形状における矩形の角部、すなわち図10においてグループCとして示す基礎に限定して基礎杭1を用いてもよい。
実施例1では、基礎杭1において内側杭本体2の直径を600mm、長さを40m、根固め部3の外径を1,200mmとした。また、外側杭本体4の直径を800mm、長さを16m、羽根部5の外径を1,600mmとした。地盤は、深さ0〜10mがN値2、一軸圧縮強度30kN/m2の粘土であり、深さ10m〜20mがN値15の砂質土であり、深さ20m〜40mがN値4、一軸圧縮強度50kN/m2の粘土であり、それよりも深い部分はN値50の支持層である。このような地盤に基礎杭1を貫入させると、内側杭本体2の先端部は支持層に位置し、支持層に根固め部3が形成される。
実施例2では、基礎杭1の寸法は実施例1と同様として、地盤の条件を変更した。具体的には、地盤は、深さ0〜10mがN値2の液状化した砂であり、深さ10m〜20mがN値20の液状化していない礫であり、深さ20m〜40mがN値10の液状化していない砂礫であり、それよりも深い部分はN値50の支持層である。支持層に根固め部3が形成されるため、実施例2でも内側杭本体2と根固め部3によって得られる鉛直支持力は実施例1と同様に11,196kNである。一方、引き抜き抵抗については、根固め部3による引き抜き抵抗を考慮しないのに加えて、液状化層における周面摩擦力も無視する場合、液状化層以外の砂質、粘性土地盤で15kN/m2の杭周面抵抗力が得られる。内側杭本体2の外側杭本体4よりも先の部分で地盤は液状化層ではないため、内側杭本体2によって得られる周面抵抗力は実施例1と同じく678kNになる。
Claims (7)
- 地盤に貫入する基礎杭であって、
管状の内側杭本体と、
前記内側杭本体の先端部に形成される根固め部と、
前記内側杭本体よりも径が大きく、前記内側杭本体よりも短く、かつ前記内側杭本体と同心に配置される管状の外側杭本体と、
前記外側杭本体の先端部に形成され、前記地盤中で前記根固め部よりも浅い位置にある羽根部と
を備える基礎杭。 - 前記根固め部は、前記地盤の支持層に形成され、
前記羽根部は、前記支持層よりも浅い層に位置する、請求項1に記載の基礎杭。 - 請求項1または請求項2に記載の基礎杭と、
前記内側杭本体および前記外側杭本体のそれぞれの頭部を一体化させるコンクリート構造体と
を備える基礎構造。 - 前記外側杭本体に接合され、前記コンクリート構造体に埋め込まれる鉄筋をさらに備える、請求項3に記載の基礎構造。
- 請求項1または請求項2に記載の基礎杭が、平面形状において長辺方向に延びる外縁部で基礎として用いられている構造物。
- 請求項1または請求項2に記載の基礎杭の施工方法であって、
前記内側杭本体を前記地盤に貫入させる第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記内側杭本体の外側の前記地盤に前記外側杭本体を貫入させる第2の工程と
を含む基礎杭の施工方法。 - 請求項1または請求項2に記載の基礎杭の施工方法であって、
前記外側杭本体を前記地盤に貫入させる第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記外側杭本体の内側の前記地盤に前記内側杭本体を貫入させる第2の工程と
を含む基礎杭の施工方法。
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