JP2023056207A - Foundation structure, and construction method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
特許法第30条第2項適用申請有り 評定申込日 令和3年5月14日,公開日(評定日)令和3年7月9日,公開場所(ウェブサイトのアドレス) https://www.bcj.or.jp/db/,公開者 一般財団法人日本建築センター,公開内容 「評定書(工法等)(BCJ評定-FD0141-06),一般財団法人 日本建築センター,令和3年7月9日」 [刊行物等] ウェブサイトの掲載日 令和3年7月9日,ウェブサイトのアドレス http://www.ftpile.jp/working_rooms/shiryo.htm,公開者 F.T.Pile構法既製杭協会,公開内容 「評定書(工法等)(BCJ評定-FD0141-06),一般財団法人 日本建築センター,令和3年7月9日」Patent Law Article 30,
本発明は、地盤に設置された既製杭の杭頭部に構造物基礎を載置する基礎構造及びその構築方法に関する。
BACKGROUND OF THE
地震時に高いせん断力伝達能力を確保しつつ、杭頭部に生じる曲げモーメントを低減可能であるいわゆる半剛接合形式の基礎構造(地盤に設けられた既製杭の杭頭部に構造物基礎を載置する基礎構造であり、以下、単に、「半剛接合構造」という場合がある。)の構築方法として、本発明者の一人である青島らは下記構築方法を開発した。すなわち、この半剛接合構造の構築方法は、回転圧入装置と係合する治具が杭頭部に突設された既製杭を、上記回転圧入装置を用いて地盤に埋設する工程と、上記治具を除去する工程と内周面が傾斜した型枠を上記杭頭部に覆い被せ、上記杭頭部の側面と上記型枠の内周面との間に下方に向かって拡大する空隙を形成する工程と、上記型枠の周囲に、均しコンクリートを打設する工程と、硬化した上記均しコンクリート上に構造物基礎となる基礎コンクリートを打設する工程と、を含むことにより構成されている(特許文献1)。 A so-called semi-rigid joint type foundation structure that can reduce the bending moment generated at the pile head while ensuring high shear force transmission capacity during an earthquake (structural foundation is placed on the pile head of prefabricated piles installed in the ground). Aoshima et al., one of the inventors of the present invention, developed the following construction method. That is, the construction method of this semi-rigid joint structure includes the steps of burying a prefabricated pile having a jig that engages with a rotary press-in device protruding from the pile head portion in the ground using the rotary press-in device, and the jig. A step of removing tools and a form with an inclined inner peripheral surface covering the pile head to form a gap expanding downward between the side surface of the pile head and the inner peripheral surface of the form. placing leveling concrete around the formwork; and placing foundation concrete to serve as a structure foundation on the hardened leveling concrete. (Patent Document 1).
しかし、従来の構築方法により構築される基礎構造では、地震時又は強風時等(以下、「地震時等」という。)に水平力が作用した場合に、構造物基礎の下面における既製杭の杭頭部との接合部においてせん断破壊が生じるとともに、局所的に集中荷重が加わることにより押し抜きせん断破壊が生じる可能性があることから、その対応が求められていた。 However, in the foundation structure constructed by the conventional construction method, when a horizontal force acts during an earthquake or strong wind (hereinafter referred to as "earthquake etc."), the prefabricated piles on the lower surface of the structure foundation Shear failure occurs at the joint with the head, and there is a possibility of punch-out shear failure due to localized concentrated load.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、半剛接合形式の基礎構造を前提として、構造物基礎の下面における既製杭の杭頭部との接合部において、せん断破壊を防止することが可能となる基礎構造及びその構築方法を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above problems, and on the premise of a semi-rigid joint type foundation structure, shear failure occurs at the joint between the prefabricated pile and the pile head on the bottom surface of the structure foundation. It is an object of the present invention to provide a foundation structure and a method of constructing the same that can prevent this.
上記課題を解決するために、本発明は、下面に凹部を有する鉄筋コンクリート造の構造物基礎が、上記凹部において地盤に打設された既製杭の杭頭部に載置されている基礎構造であって、上記凹部は下方に向かって幅広に形成されており、上記凹部に一体的に設けられている、周縁に鍔部を有する型枠を備えているとともに、上記型枠の上面部を囲繞するように、籠状の拘束筋が設けられており、上記拘束筋は、複数本の鉛直筋と、上記複数本の鉛直筋を囲繞する水平筋と、を備え、上記各鉛直筋は、上記構造物基礎における最下部の下端筋の上下方向に延出するように配筋されていること、を特徴とする基礎構造(以下、「本基礎構造」という。)を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a foundation structure in which a reinforced concrete structure foundation having a recess on the bottom surface is placed on the pile head of a prefabricated pile driven into the ground in the recess. The recess is formed to be wider downward, and is provided with a mold having a flange on the peripheral edge, which is integrally provided in the recess, and surrounds the upper surface of the mold. , a cage-shaped restraining muscle is provided, the restraining muscle includes a plurality of vertical muscles, and a horizontal muscle surrounding the plurality of vertical muscles, and each of the vertical muscles is attached to the structure Provided is a foundation structure (hereinafter referred to as "this foundation structure") characterized in that the bottom reinforcements of the lowest part of the foundation are arranged so as to extend in the vertical direction.
ここで、載置とは、地盤に打設(埋設)された既製杭の杭頭部に構造物基礎(構造物基礎の形状及び形式等は問わない)を載置する基礎構造の構築方法において、構造物造基礎を支持するにあたり、当該構造物基礎が既製杭の杭頭部の上に載せられているだけの状態であり、接合部の固定度を落として回転を許容する半剛接合状態にあることを意味する。
なお、上記を含めた各用語の説明は、本基礎構造及び下記本基礎構造の構築方法で共通するものである。
Here, “placement” refers to a method of constructing a foundation structure in which a structure foundation (regardless of the shape and type of the structure foundation) is placed on the head of a prefabricated pile that has been driven (buried) into the ground. A semi-rigid joint state in which the structural foundation is simply placed on top of the pile heads of prefabricated piles to support the structural foundation, and the degree of fixation of the joint is reduced to allow rotation. means to be in
The explanation of each term including the above is common to this basic structure and the construction method of this basic structure below.
また、型枠は、錐台形状(内周面が下方に向かって幅広となるように傾斜する形状)であり、かつ、下面の周縁(下縁部)に鍔部が形成されており、内側に空間部を有することが必要である。さらに、型枠は、上面を有する円錐台形状に形成されており、底面が開口し、内側空間を有しているとともに、底面の円周面の縁部に鍔部が形成されていることが好適である。なお、型枠(鍔部を含む)の寸法及び材質等には制限はないが、コンクリートの側圧に耐え得るように、鋼製等の金属製とすれば、破損を防止することができるため好適である。 In addition, the mold has a frustum shape (a shape that slopes so that the inner peripheral surface becomes wider downward), and a flange is formed on the peripheral edge (lower edge) of the lower surface, It is necessary to have a space in Further, the formwork is formed in a truncated cone shape having an upper surface, an open bottom surface having an inner space, and a flange formed at the edge of the circumferential surface of the bottom surface. preferred. There are no restrictions on the size and material of the formwork (including the collar), but if it is made of metal such as steel so that it can withstand the lateral pressure of the concrete, it is preferable because it can prevent damage. is.
また、拘束筋は、水平力が作用した場合に、構造物基礎の凹部の近傍(杭頭接合部の近傍)に生じるせん断力を抵抗するために設けられる。したがって、型枠の上面の近傍を囲繞するように適切に設ける必要がある。そのため、上記作用効果を奏するように、鉛直筋(鉛直方向に設けられている定着筋)及び水平筋(水平方向に設けられている横方向鉄筋)を配筋する必要があり、その本数、規格、重量及び設置態様等は、適切に定めることができる。
なお、水平筋は、鉄筋を折り曲げ加工して閉鎖状に形成した横補強筋であり、螺旋状のスパイラル筋及び複数本の輪状の帯筋等を用いることが好適である。
In addition, the restraining muscles are provided to resist the shear force generated in the vicinity of the concave portion of the structure foundation (near the pile head joint) when a horizontal force acts. Therefore, it is necessary to provide it appropriately so as to surround the vicinity of the upper surface of the mold. Therefore, in order to achieve the above effects, it is necessary to arrange vertical bars (fixing bars provided in the vertical direction) and horizontal bars (horizontal reinforcing bars provided in the horizontal direction). , weight, installation mode, etc. can be determined appropriately.
The horizontal reinforcing bars are horizontal reinforcing bars formed by bending reinforcing bars into a closed shape, and it is preferable to use helical spiral bars, a plurality of ring-shaped belt bars, or the like.
また、構造物基礎における最下部の下端筋とは、構造物基礎に配筋されている下端筋を構成する複数本の鉄筋が存在する場合において、高さ方向において最下部に配筋されている鉄筋を意味する。
そして、鉛直筋の配筋に関し、「構造物基礎における最下部の下端筋の上下方向に延出するように配筋されている」とは、鉛直筋の上端部が、最下部の下端筋の上方位置に配筋され、かつ、鉛直筋の下端部は、当該最下部の下端筋の下方位置に配筋されていることを意味する。
In addition, the lowermost reinforcement in the structure foundation is the lowest reinforcement in the height direction when there are multiple reinforcing bars that constitute the bottom reinforcement arranged in the structure foundation. means rebar.
Regarding the arrangement of vertical reinforcement, "the reinforcement is arranged so as to extend vertically from the bottom reinforcement at the bottom of the structure foundation" means that the upper end of the vertical reinforcement is the top of the bottom reinforcement at the bottom of the structure foundation. It means that the reinforcement is arranged at the upper position and the lower end of the vertical muscle is arranged at the lower position of the bottom reinforcement of the lowest part.
本構築構造によれば、構造物基礎において型枠の上面部を囲繞するように、籠状の拘束筋が形成されており、拘束筋を構成する各鉛直筋は、構造物基礎における最下部の下端筋の上下方向に延出するように配筋されているため、地震時等において構造物基礎の凹部の近傍(杭頭接合部の近傍)に生じるせん断破壊を効果的に防止することができる。 According to this construction structure, cage-like restraining muscles are formed so as to surround the upper surface of the formwork in the structure foundation, and each vertical muscle that constitutes the restraining muscles is located at the bottom of the structure foundation. Since the bottom reinforcement is arranged to extend vertically, it is possible to effectively prevent shear failure that occurs in the vicinity of the recessed portion of the structure foundation (near the pile head joint) in the event of an earthquake, etc. .
また、本発明は、地盤に設けられた既製杭の杭頭部に、鉄筋コンクリート造の構造物基礎を載置する基礎構造の構築方法において、上記地盤に上記既製杭を打設する既製杭打設工程と、周縁に鍔部が形成されている錘台形状の型枠(以下、鍔部が形成されている型枠を「鍔付き型枠」という場合がある。)を、上記杭頭部に被覆して上記杭頭部の側面と上記型枠の内周面との間に間隙部を形成する型枠設置工程と、上記型枠の周囲に均しコンクリートを打設する均しコンクリート打設工程と、上記型枠の上面部を囲繞するように、籠状の拘束筋を配筋する拘束筋配筋工程と、上記均しコンクリートで上記型枠を拘束した状態で、上記均しコンクリート上に、上記構造物基礎の基礎コンクリートを打設する構造物基礎コンクリート打設工程と、を含むことを特徴とする基礎構造の構築方法(以下、「本構築方法」という。)を提供するものである。 Further, the present invention provides a method for constructing a foundation structure in which a reinforced concrete structure foundation is placed on the pile head of a prefabricated pile provided in the ground, in which the prefabricated pile is driven into the ground. A process and a frustum-shaped formwork with a flange formed on the periphery (hereinafter, the formwork with a flange formed may be referred to as a "formwork with a flange") to the pile head. Formwork installation step of covering and forming a gap between the side surface of the pile head and the inner peripheral surface of the formwork, and leveling concrete placing step of placing leveling concrete around the formwork. a step of arranging a cage-shaped restraining bar so as to surround the upper surface of the formwork; and a step of placing foundation concrete for the structure foundation (hereinafter referred to as "this construction method"). be.
また、本構築方法において、上記拘束筋は、複数本の鉛直筋と、上記複数本の鉛直筋を囲繞する水平筋と、を備え、上記各鉛直筋を、上記構造物基礎における最下部の下端筋の上下方向に延出するように配筋することにより、施工性の向上を図ることができるため好適である。 Further, in this construction method, the restraining muscles include a plurality of vertical muscles and horizontal muscles surrounding the plurality of vertical muscles, and each of the vertical muscles is positioned at the lower end of the lowest part of the structure foundation. By arranging the reinforcing bars so as to extend in the vertical direction, it is possible to improve the workability, which is preferable.
ここで、地盤材料とは、砕石(礫)、砂、粘土及び現場で使用される土等の総称である。
また、地盤材料を型枠の周囲に配置する場合には、型枠の外周に砕石などを盛土すること、及び、型枠の下端部を地盤(床付面)に埋設すること等、対象現場の状況に応じて、適切な方法を用いることができる。
Here, the ground material is a general term for crushed stone (pebbles), sand, clay, soil used on site, and the like.
In addition, when placing the ground material around the formwork, it is necessary to embank crushed stones around the formwork and bury the lower end of the formwork in the ground (floor attached surface). An appropriate method can be used depending on the situation.
また、既製杭打設工程において、地盤に既製杭を打設する方法に制限はないが、回転圧入装置と係合する治具が杭頭部に突設された既製杭を、当該回転圧入装置を用いて地盤に埋設し、既製杭の杭頭部に型枠を被覆する前に、既製杭に設けられた回転圧入装置用の治具を除去することとすれば、施工時における騒音を防止することができるとともに、治具により打設後の既製杭の杭頭部の回転が拘束されるという不具合を解消することができるため好適である。 In the prefabricated pile driving process, the method of driving the prefabricated pile into the ground is not limited. is buried in the ground, and before covering the pile head of the prefabricated pile with the formwork, the jig for the rotary press-in device provided on the prefabricated pile can be removed to prevent noise during construction. In addition, it is possible to eliminate the problem that the rotation of the pile head of the ready-made pile after driving is restrained by the jig.
本構築方法によれば、型枠の上面部を囲繞するように、籠状の拘束筋を配筋する拘束筋配筋工程を備えていることから、せん断破壊を防止することができる本基礎構造を簡易に構築することができる。
また、型枠設置工程に用いられている型枠は錐台形状であり、下面の周縁に鍔部が形成されていることから、施工時に取り扱い易いため、施工時の安全性の確保に資することになる。
According to this construction method, since it includes a restraining reinforcement reinforcing process for arranging cage-shaped restraining reinforcements so as to surround the upper surface of the formwork, this foundation structure can prevent shear failure. can be easily constructed.
In addition, the formwork used in the formwork installation process has a truncated cone shape, and since a flange is formed on the periphery of the lower surface, it is easy to handle during construction, contributing to ensuring safety during construction. become.
さらに、鍔付き型枠を用いて均しコンクリートを打設しているため、鍔部の存在により、構造物基礎のコンクリートを打設する際に型枠のずれ及び変形が生じ難く、間隙へのコンクリート及び地盤材料の侵入を効果的に防止することができる。 Furthermore, since the formwork with brim is used to place the leveled concrete, the presence of the brim prevents the formwork from slipping or deforming when pouring the concrete for the structure foundation, thereby preventing gaps from forming. It can effectively prevent the intrusion of concrete and ground materials.
なお、本構築方法において、上記均しコンクリート打設工程の前に、固着具を用いて上記型枠を上記杭頭部に固定するとともに、上記基礎コンクリート打設工程の前に、上記固着具を取り外すこととすれば、均しコンクリートを打設する際に発生する可能性のある型枠の微細なずれを確実に防ぐことができるため、設計時に想定した通りの接合状態をより一層確実に得ることができるため好適である。 In this construction method, before the leveling concrete placing step, the formwork is fixed to the pile head using a fixing device, and before the foundation concrete placing step, the fixing device is fixed. If it is removed, it is possible to reliably prevent the formwork from being slightly misaligned when pouring leveled concrete, so it is possible to more reliably obtain the joint state as assumed at the time of design. It is preferable because it can
また、本構築方法において、上記型枠の外周面には、その下端縁に沿って目印が記されており、上記均しコンクリート打設工程の前に、上記型枠の下端部の外周に、上記目印の位置にまで地盤材料又は均しコンクリートを配置することとすれば、施工時の便宜を図ることができ、かつ、杭頭部の側面と型枠の内周面との間に形成された間隙へのコンクリートの流入を防止することができるため、杭頭部周りの間隙を確実に確保することが可能となることから好適である。 In addition, in this construction method, a mark is marked along the lower edge of the outer peripheral surface of the formwork, and before the step of placing leveled concrete, the outer periphery of the lower end of the formwork is marked with: By arranging the ground material or leveling concrete up to the position of the above mark, it is possible to improve convenience during construction, and it is formed between the side surface of the pile head and the inner peripheral surface of the formwork. Since it is possible to prevent concrete from flowing into the gap, it is possible to reliably secure the gap around the pile head, which is preferable.
本発明によれば、半剛接合形式の既製杭と基礎構造物との接合部において、せん断破壊を防止することが可能となる基礎構造及びその構築方法を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a foundation structure and a method of constructing the same that can prevent shear failure at the joint between a prefabricated pile of a semi-rigid joint type and a foundation structure.
以下、図面を参照しつつ、本基礎構造及び本構築方法の実施形態の一例について、詳細に説明する。なお、図面に基づく説明では、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図1(a),図1(b),図4,図8(a)及び図8(b)では、作図上、籠状拘束筋40を簡略化して図示している。
An example of an embodiment of this basic structure and this construction method will be described in detail below with reference to the drawings. In the description based on the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. Also, in FIGS. 1(a), 1(b), 4, 8(a) and 8(b), the cage-
[本基礎構造]
まず、本構築方法を説明する前に、本基礎構造Kを説明する。
本基礎構造Kは、せん断力伝達能力を確保しつつ、杭頭部に加わる曲げモーメントを低減する半剛接合形式の基礎構造であり、鉄筋コンクリート造の構造物基礎であるパイルキャップ2が地盤Gに打設された既製杭1の杭頭部に載置される構造である(図1(a))。
[This basic structure]
First, before explaining this construction method, this basic structure K will be explained.
This foundation structure K is a semi-rigid joint type foundation structure that reduces the bending moment applied to the pile head while ensuring shear force transmission capability. It is a structure that is placed on the pile head of the ready-made
(既製杭)
既製杭1は、内部が中空になった円筒状の本体部11と、当該本体部11の上端面に取り付けられた環状の端板12を備えている(図2(a))。
本実施形態において、本体部11は、長手方向(鉛直方向)にPC鋼棒(図示せず)が配筋されている。
なお、本体部11は、所定の強度を得ることができるものであれば、その材質は問わないものであり、プレストレスを付与したコンクリート、外殻鋼管付のコンクリート及び鋼管等により形成することができる。
(Prefabricated pile)
The
In this embodiment, PC steel bars (not shown) are arranged in the longitudinal direction (vertical direction) of the
The
端板12は鋼製であり、底面に突設されたアンカー(図示せず)を本体部11に埋設することにより、当該本体部11の上端面に固着されている。また、端板12には、複数の雌ネジ穴12aが周方向に所定間隔で形成されている(図2(a)では、本構築方法の既製杭打設工程で用いられる治具13が記載されている)。
なお、本体部11が鋼製である場合には、端版12は溶接により固着されることが通常であるが、場合によっては、端板12を省略することも可能である。
The
When the
(パイルキャップ)
パイルキャップ2は、鉄筋コンクリート製の構造体であり、その底面には錐台形状である凹部21(下方に向かって幅広に形成されている凹部)が形成されている。すなわち、型枠3が既製杭1の杭頭部に覆い被せられた状態で、パイルキャップ2となる基礎コンクリートが打設されている。上記構成により、型枠3と基礎コンクリートが一体となり、当該型枠3の空間部と同一形状である凹部21が形成されている。
(pile cap)
The
型枠3は、内周面が傾斜した既製杭1の上端面(端板12の上面)に当接する円板状の上面部31と、既製杭1の杭頭部を取り囲む側部32とを備えており、円錐台形状の外観を呈している(図2(b))。
The
上面部31は、既製杭1における杭頭部の上端面と同一の平面形状を備えている。上面部31には、端板12を仮固定するための透孔31aが、当該端板12の一部の雌ネジ穴12aに対応する複数個所(本実施形態では2箇所)に形成されている。
また、側部32は、上面部31の外周縁に設けられ、その内径は、下方に向かうにしたがって漸増しており、下面の周縁に鍔部32bが形成されている。
The
The
さらに、側部32の外周面には、当該側部32を砕石層Sに埋め込む際の目安となる目印32aが型枠3の下端縁に沿って記されている。
なお、目印32aは、型枠3の下端縁から少なくとも2cm上方の位置に形成することが好ましいものである。また、本実施形態において、側部32の全周に亘って連続するように目印32aが記されているが、これに限定されることはなく、断続して記されていてもよい。
Furthermore, marks 32 a are marked along the lower edge of the
The
既製杭1の杭頭部は、型枠3の上面部31の内側面に当接した状態で配設されており、当該型枠3の存在により、既製杭1の杭頭部の周囲に間隙Eが形成されている。
The pile head of the
また、地盤G上には、所定厚の砕石層Sが形成されており、当該砕石層Sの上部には、側部32の目印32aの位置を底面とした所定厚の均しコンクリート層Cが設けられている。但し、地盤条件等によっては、砕石層Sを設ける構造としなくてもよい。
Further, a crushed stone layer S of a predetermined thickness is formed on the ground G, and above the crushed stone layer S is a leveled concrete layer C of a predetermined thickness whose bottom surface is the position of the
パイルキャップ2は、均しコンクリート層Cの上面に構築されている。上記パイルキャップ2には、上面から所定高さ下方となる所定位置において、水平方向に複数本の上端筋22が配筋されている。また、底面(型枠3の上面部31)から所定高さ上方となる所定位置において、水平方向に複数本の下端筋23が配筋されている。なお、符号24は、上端筋22及び下端筋23の周囲に設けられるあばら筋である。
The
また、籠状拘束筋40は、型枠3の上面部31及び側部32の上部を囲繞するように設けられている。籠状拘束筋40を構成する下記の各鉛直筋41は、型枠3の上面部31及び側部32から所定間隔離間させることにより、かぶり厚が確保されている。
Moreover, the cage-
籠状拘束筋40は、本数に応じた一定の間隔で設けられている複数本(本実施形態では8本)の鉛直筋41と、複数本の当該鉛直筋41を囲繞する上下一対の2体のリング部材43と、上下のリング部材43の間に設けられるスパイラル筋42(閉鎖型の水平筋)と、を有している(図3(a),(b))。
鋼製薄板状のリング部材43は、鉛直筋41の配置精度を確保するために水平方向に設けられる部材であり、鉛直筋41の各取付位置にU字ボルト46の取付孔43aが各2箇所設けられている。
The cage-shaped
The steel thin plate-shaped
所定間隔となるように立設した各鉛直筋41は、各鉛直筋41の内側側面が、各リング部材43の外側側面に当接した状態で、取付孔43aにおいて、U字ボルト46及びナット47により、上下のリング部材43に取り付けられている。また、上下のリング部材43の間には、スパイラル筋42が高さ方向に所定間隔となるように配筋されている。
Each
そして、型枠3の上面部31及び側部32の上部が、籠状拘束筋40における各鉛直筋41で囲まれる中央の空間部に挿通されている。また、各鉛直筋41は、上端部が上端筋22の近傍に配筋され、かつ、下端部がパイルキャップ2の底面の近傍(下端筋23の下方)に配筋されており、下端筋23の上下方向に延出している。
The upper portions of the
なお、上下のリング部材43の鉛直方向の間隔は、スパイラル筋42による補強範囲(既製杭1の杭頭部から±10cmの範囲内で定めることが好ましい)とすることが必要となる。また、スパイラル筋42は、各鉛直筋41と交差する箇所において、結束線48で取り付けられている。
The vertical interval between the upper and
(作用効果)
本基礎構造Kによれば、既製杭1の杭頭部を被覆する型枠3の存在により、当該杭頭部の周囲に間隙Eが存在しているため、地震時等においては、杭頭部の回転が許容され、構造物に作用した水平力Q(せん断力)が既製杭1に作用した場合であっても、その杭頭部に大きな曲げモーメントが発生することがないという作用効果を奏することになる(図1(b))。
(Effect)
According to this foundation structure K, due to the presence of the
また、本構築構造Kによれば、パイルキャップ2において型枠3の上面部を囲繞するように籠状拘束筋40が設けられており、その鉛直筋41は、上端部が上端筋22の近傍に配筋され、かつ、下端部が下端筋23の下方に配筋されているため、地震時等において、パイルキャップ2における凹部21の近傍に生じるせん断破壊を効果的に防止することができる。
In addition, according to this construction structure K, the cage-
(変形例)
上記実施形態の本基礎構造Kは、既製杭1に引抜力が作用しない場合に好適に用いることができる。
一方、既製杭1に引抜力が作用する場合には、パイルキャップ2’において、鉛直筋41と略同じ長さとなるように垂直方向に、所定本数の引抜抵抗棒14を設けた構造を採用することにより、引抜力に効果的に対応することが可能となる(以下、「変形例の本基礎構造K’」という。)。引抜抵抗棒14は、型枠3の上面部31に設けられている円孔31bに挿通され、既製杭1の端板12に定着されている(図4)。
(Modification)
The foundation structure K of the above embodiment can be suitably used when no pulling force acts on the
On the other hand, when a pull-out force acts on the ready-made
変形例の本基礎構造K’における他の構造は、上記本基礎構造Kとほぼ同様であり、本基礎構造Kと同様の作用効果を奏させることができる。
なお、引抜抵抗棒14には、例えば、PC鋼棒や建設構造用圧延棒鋼(SNR)を使用することができるが、その本数や強度は、半剛接合状態を維持できる程度に設定するものであり、定着板15への取付方法についても制限はない。
Other structures in this basic structure K' of a modification are substantially the same as that of the said basic structure K, and the effect similar to this basic structure K can be exhibited.
For the pull-out
[本構築方法]
次に、本実施形態の本構築方法を詳細に説明する。
本構築方法は、(1)既製杭打設工程と、(2)型枠設置工程と、(3)均しコンクリート打設工程と、(4)拘束筋配筋工程と、(5)構造物基礎コンクリート打設工程と、を含む工程から構成されている。
[This construction method]
Next, the construction method of this embodiment will be described in detail.
This construction method includes (1) a ready-made pile driving process, (2) a form setting process, (3) a leveling concrete driving process, (4) a restraining bar reinforcement process, and (5) a structure It is composed of a process including a foundation concrete placing process.
(1)既製杭打設工程
既製杭打設工程は、既製杭を地盤Gに打設する作業を行う工程であり、本実施形態では、回転圧入装置と係合する治具13が杭頭部に突設された既製杭1を、回転圧入装置(図示せず)を用いて地盤Gに打設する作業を行う。
(1) Ready-made pile driving process The ready-made pile driving process is a process of driving a ready-made pile into the ground G. In the present embodiment, the
上記治具13は、回転圧入装置の駆動軸と係合し、回転圧入時に既製杭1に発生する捩れを防止するために設けられるものであり、逆L字形状を呈する鋼材から形成されており、溶接されることにより端板12に固着されている(図2(a))。
なお、機械的接合方法を利用して、治具13を着脱自在に端板12に固着させるものであってもよい。また、既製杭1の本体部11が鋼管や外殻鋼管付のコンクリートで形成されている場合には、本体部11の上端部の側面に溶接等により固着させるものであってもよい。
The
Alternatively, the
本工程では、回転圧入装置を用いて既製杭1を地盤Gに打設する(図5(a))。なお、既製杭1を回転圧入する際に端板12の雌ネジ穴12aに土砂等が詰まらないように、事前に、雌ネジ穴12aにボルトB1を螺合する。
In this step, a ready-made
既製杭1の打設後、その周囲の地盤Gを掘り下げて杭頭部を露出させる(図5(b))。そして、既製杭1の端板12に取り付けられている治具13の根元を溶断する等、適宜な方法で除去し、断面をグラインダー等により研磨することにより、既製杭1の上端面を平滑にし、雌ネジ穴12aに螺合されているボルトB1を取り外す(図5(c))。
After driving the ready-made
さらに、治具13を除去する前後に、床付面G1の不陸を整正したうえで、床付面G1上に砕石を敷設・転圧して砕石層Sを形成する。
なお、地盤条件等により、砕石層Sを設けない場合には、砕石層Sを形成する工程は省略する。
Furthermore, before and after removing the
If the crushed stone layer S is not provided due to ground conditions or the like, the step of forming the crushed stone layer S is omitted.
(2)型枠設置工程
型枠設置工程は、上記型枠3を既製杭1の杭頭部に覆い被せ、当該杭頭部の側面と型枠3の側部32の内周面との間に下方に向かって拡大する間隙Eを形成するとともに、当該型枠3の下端部の外周に地盤材料S’を配置する作業を行う工程である。
(2) Formwork installation process In the formwork installation process, the
本工程では、型枠3の上面部31を既製杭1の上端面に密着させた状態で、型枠3を既製杭1の杭頭部に覆い被せ、当該杭頭部の側面11aと、型枠3における側部32の内周面との間に、下方に向かうにしたがって拡径する間隙Eを形成する。
なお、型枠3により杭頭部の端板12を被覆する際に、事前に、型枠3の透孔31aと端板12の雌ネジ穴12aの位置を合せておく必要がある(図2(a),(b))。
In this step, the
In addition, when covering the
続いて、型枠3により既製杭1の杭頭部を被覆した後、雌ネジ穴12aに螺合するボルト(固着具)B2を用いて型枠3を杭頭部に仮固定する。
なお、端板12に雌ネジ穴12aを設けることなく、杭頭部の回転性能を低下させない程度の強度で、接着や溶接等により型枠3を杭頭部に固定することもできる。
Subsequently, after the pile head of the
Without providing the
型枠3を既製杭1の杭頭部に仮固定した後、外周面に記した目印32aを目安として、当該型枠3の下端部の外周に地盤材料S’を盛土する等して、当該型枠3の下端縁と砕石層Sの上面との間に存在している隙間を閉塞する(図6(a))。
After temporarily fixing the
なお、現場の状況に応じて、型枠3の下端部を目印32aの位置にまで砕石層S(地盤材料S’に相当)に埋め込むことにより、型枠3の下端部及び鍔部32bの外周に地盤材料S’を配置することもできる(図示せず)。
また、地盤Gの床付面G1を掘り下げたうえで、その外周に砕石や土砂などの地盤材料S’を配置すること(図7は、本工程の他の実施形態を示す)、あるいは、型枠3の下端部及び鍔部32bを地盤Gに埋め込んだ上で、床付面G1上に砕石層S(地盤材料S’に相当)を形成することにより対応することができる(図4)。
Depending on the site conditions, the lower end of the
In addition, after excavating the floor surface G1 of the ground G, the ground material S' such as crushed stone and earth and sand is arranged on the outer periphery (Fig. 7 shows another embodiment of this process), or a mold This can be dealt with by embedding the lower end of the
なお、本実施形態では、砕石層Sを形成する前に、型枠3により既製杭1の杭頭部を被覆しているが、砕石層Sを形成した後に、型枠3により既製杭1の杭頭部を被覆するものであってもよい。
また、本実施形態では、型枠3の外周に地盤材料S’を盛土する前に、ボルトB2を用いて型枠3を杭頭部に固定したが、地盤材料S’を盛土した後に固定してもよい。
In this embodiment, before the crushed stone layer S is formed, the pile heads of the
Further, in this embodiment, the
(3)均しコンクリート打設工程
コンクリート打設工程は、型枠3の周囲に、均しコンクリートを打設する作業を行う工程である。
(3) Leveling Concrete Placement Step The concrete placement step is a step of placing leveling concrete around the
本工程では、型枠3の下端部の外周に地盤材料S’を配置した後、型枠3の周囲に、均しコンクリートを打設して、均しコンクリート層Cを形成する(図6(b))。
なお、均しコンクリート層Cの厚さに制限はないが、均しコンクリート層Cの上面から型枠3の上面までの高さが5cm以上となるように設定することが好適である。
In this step, after placing the ground material S' on the outer periphery of the lower end of the
Although the thickness of the leveled concrete layer C is not limited, it is preferable to set the height from the upper surface of the leveled concrete layer C to the upper surface of the
均しコンクリートが硬化した後、ボルトB2を取り外す。このとき、型枠3の上面部31を木槌等で叩いて、上面部31が既製杭1の上端面に密着していることを再度確認するとともに、側部32を木槌等で叩いて、間隙Eに均しコンクリートが流入していないことを確認する。
After the leveling concrete has hardened, the bolt B2 is removed. At this time, the
(4)拘束筋配筋工程
拘束筋配筋工程は、パイルキャップ2に設けられる諸鉄筋(マットやフーチング等の基礎に必要な鉄筋であり、上端筋22、下端筋23及びあばら筋24を含む)を配筋するとともに、型枠3の上面部を囲繞するように、予め製作した籠状拘束筋40を配筋する作業を行う工程である(図8(a))。
(4) Reinforcement Reinforcement Arrangement Process In the reinforcement reinforcement process, various rebars provided in the pile cap 2 (rebars necessary for the foundation of mats, footings, etc., including the
本工程では、上記諸鉄筋に加えて、籠状拘束筋40(本基礎構造Kにおける説明を参照)を配筋する。このとき、型枠3の上面部31及び側部32の上部を、籠状拘束筋40の各鉛直筋41で囲まれる中央の空間部に挿設し、当該籠状拘束筋40が型枠3を囲繞するように設置する。また、型枠3の上面部31及び側部32との間に所定間隔が確保されるように鉛直筋41を離間させるとともに、当該鉛直筋41の上端部を上端筋22の近傍に配筋し、かつ、下端部を均しコンクリート層Cの上面(パイルキャップ2の底面)の近傍(下端筋23の下方)に配筋して、当該鉛直筋41を下端筋23の上下方向に延出させるように配筋する必要がある。
なお、型枠3と籠状拘束筋40の間には、少なくとも3か所以上に、鉛直方向及び水平方向にスペーサ(図示せず)を介装させ、当該籠状拘束筋40が型枠3の周囲に均等の間隔を有するように配置する必要がある。
In this step, in addition to the above reinforcing bars, cage-like constraining bars 40 (see the explanation for this basic structure K) are arranged. At this time, the upper portions of the
Spacers (not shown) are interposed vertically and horizontally between the
(5)構造物基礎コンクリート打設工程
構造物基礎コンクリート打設工程は、硬化した均しコンクリート層Cで型枠3を拘束した状態で、当該均しコンクリート層C上にパイルキャップ2となる基礎コンクリートを打設し、パイルキャップ2を構築する作業を行う工程である。
(5) Structural Foundation Concrete Casting Step In the structural foundation concrete casting step, the
本工程では、均しコンクリート層Cの上に、パイルキャップ2の鉄筋及び型枠(図示せず)を設置し、均しコンクリート層Cの上に基礎コンクリートを打設して硬化させることにより、本基礎構造Kの構築が完了することになる(図8(b))。
In this step, the reinforcing bars and formwork (not shown) of the
(作用効果)
本構築方法によれば、予め製作されている籠状拘束筋40を、型枠3の上面部31及び側部32の上部を囲繞するように配筋する拘束筋配筋工程を備えていることから、せん断破壊を防止することができる本基礎構造Kを簡易に構築することができる。
また、型枠設置工程に用いられている型枠3は、円錐台形状であり、下縁に鍔部32bが形成されていることから、施工時に取り扱い易いため、施工時の安全性の確保に資することになる。
さらに、パイルキャップ2のコンクリートを打設する際に、型枠3のずれ及び変形が生じ難く、間隙Eへのコンクリート及び地盤材料S’の侵入を効果的に防止することができる。なお、型枠3の下端部(鍔部)の周囲に配置した地盤材料S’により、型枠3の下端部周縁が密閉されているため、均しコンクリートが間隙Eに流入することを防止することができる。
(Effect)
According to this construction method, there is provided a restraining reinforcement reinforcement step of arranging the prefabricated cage-shaped
In addition, since the
Furthermore, when the concrete for the
また、本構築方法を採用することにより、既製杭1とパイルキャップ2との接合状態を設計時に想定した通りの半剛接合状態を実現させることができる。すなわち、既製杭1の杭頭部に型枠3を被覆する前に、既製杭1に設けられた回転圧入装置用の治具13を除去するため、治具13によって杭頭部の回転が拘束されるという不具合を解消することができる。
さらに、均しコンクリート層Cによって型枠3を拘束することができるため、パイルキャップ2のコンクリートを打設したときに、型枠3にずれや変形が生じ難く、さらには、型枠3によって形成された杭頭部周りの間隙Eに基礎コンクリートが浸入することを防止することができる。
Moreover, by adopting this construction method, it is possible to realize a semi-rigid joint state between the
Furthermore, since the
また、均しコンクリートを打設する前に、ボルトB2を用いて型枠3を既製杭1の杭頭部に固定しているため、均しコンクリートを打設する際に発生する型枠3の微細なずれを確実に防ぐことができ、その結果、設計で想定した通りの接合状態をより一層確実に得ることができる。なお、ボルトB2は、基礎コンクリートを打設する前に取り外されるため、杭頭部の回転が拘束されることはなく、回転の自由度が確保されることになる。
In addition, since the
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各要素に関して、適宜設計変更が可能である。
既製杭及び構造物基礎の形態、本発明の施工場所には制限はなく、本発明の各構成要素には、最適な構成要素を採用することができる。また、上記発明特定事項は、必要最低限の構成要素を定めたものであり、その作用効果を阻害しない限り、他の構成要素を付加するものであってもよい。
As described above, an example of a preferred embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this embodiment, and design changes can be made to each element as appropriate without departing from the gist of the present invention.
There are no restrictions on the form of prefabricated piles and structural foundations, and the construction sites of the present invention, and optimum components can be adopted for each component of the present invention. In addition, the above-mentioned matters specifying the invention define the minimum necessary components, and other components may be added as long as they do not interfere with the effects.
K,K’ 基礎構造
G 地盤
S’ 地盤材料
S 砕石層
C 均しコンクリート層
E 間隙
1 既製杭
2 パイルキャップ
3 型枠
11 本体部
21 凹部
22 上端筋
23 下端筋
24 あばら筋
31 上面部
32 側部
32a 目印
32b 鍔部
40 籠状拘束筋
41 鉛直筋
42 スパイラル筋
43 リング部材
K, K' Foundation structure G Ground S' Ground material S Crushed stone layer C Leveled concrete
Claims (3)
前記地盤に前記既製杭を打設する既製杭打設工程と、
周縁に鍔部が形成されている錘台形状の型枠を、前記杭頭部に被覆して前記杭頭部の側面と前記型枠の内周面との間に間隙部を形成する型枠設置工程と、
前記型枠の周囲に均しコンクリートを打設する均しコンクリート打設工程と、
前記型枠の上面部を囲繞するように、籠状の拘束筋を配筋する拘束筋配筋工程と、
前記均しコンクリートで前記型枠を拘束した状態で、前記均しコンクリート上に、前記構造物基礎の基礎コンクリートを打設する構造物基礎コンクリート打設工程と、を含むことを特徴とする基礎構造の構築方法。 In a method for constructing a foundation structure in which a reinforced concrete structure foundation is placed on the pile head of a prefabricated pile provided in the ground,
a prefabricated pile driving step of driving the prefabricated pile into the ground;
A form that forms a gap between the side surface of the pile head and the inner peripheral surface of the form by covering the pile head with a frustum-shaped form having a flange formed on the peripheral edge. an installation process;
a leveling concrete placing step of placing leveling concrete around the formwork;
a restraining-reinforcement reinforcement step of arranging cage-shaped restraining-reinforcements so as to surround the upper surface of the formwork;
a structure foundation concrete placing step of placing the foundation concrete of the structure foundation on the leveled concrete in a state where the formwork is constrained by the leveled concrete. construction method.
前記複数本の鉛直筋を囲繞する水平筋と、を有し、
前記各鉛直筋は、前記構造物基礎における最下部の下端筋の上下方向に延出するように配筋されていることを特徴とする請求項1に記載の基礎構造の構築方法。 The restraining muscles include a plurality of vertical muscles,
a horizontal muscle surrounding the plurality of vertical muscles;
2. The method of constructing a foundation structure according to claim 1, wherein each of said vertical reinforcements is arranged so as to extend vertically from a lowermost bottom reinforcement of said structure foundation.
前記凹部において地盤に打設された既製杭の杭頭部に載置されている基礎構造であって、
前記凹部は下方に向かって幅広に形成されており、
前記凹部に一体的に設けられている、周縁に鍔部を有する型枠を備えているとともに、
前記型枠の上面部を囲繞するように、籠状の拘束筋が設けられており、
前記拘束筋は、複数本の鉛直筋と、
前記複数本の鉛直筋を囲繞する水平筋と、を備え、
前記各鉛直筋は、前記構造物基礎における最下部の下端筋の上下方向に延出するように配筋されていることを特徴とする基礎構造。
A reinforced concrete structure foundation with a recess on the bottom surface,
A foundation structure placed on the pile head of a prefabricated pile driven into the ground in the recess,
The recess is formed wider downward,
A mold having a flange on the peripheral edge is provided integrally with the recess, and
A cage-shaped restraining muscle is provided so as to surround the upper surface of the formwork,
The restraining muscles include a plurality of vertical muscles,
a horizontal muscle surrounding the plurality of vertical muscles;
The foundation structure, wherein each of the vertical reinforcements is arranged so as to extend vertically from the bottom reinforcement of the lowest part of the structure foundation.
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