JP3145669B2 - ２重杭による杭基礎 - Google Patents
２重杭による杭基礎Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２重杭による杭
基礎に関し、さらに詳細には、杭を介して住宅等の構造
物に伝搬する地盤振動の絶縁を図った杭基礎に関する。
基礎に関し、さらに詳細には、杭を介して住宅等の構造
物に伝搬する地盤振動の絶縁を図った杭基礎に関する。
【０００２】
【従来の技術】構造物の基礎として杭基礎が広く知ら
れ、近年では戸建て住宅等にも適用されている。周知の
ように、杭基礎による支持機構は、杭体の先端に作用す
る地盤抵抗すなわち先端支持力と、杭体の周面に作用す
る摩擦力すなわち周面支持力とで構成されている。
れ、近年では戸建て住宅等にも適用されている。周知の
ように、杭基礎による支持機構は、杭体の先端に作用す
る地盤抵抗すなわち先端支持力と、杭体の周面に作用す
る摩擦力すなわち周面支持力とで構成されている。
【０００３】ところで、地盤振動の大きな場所に住宅を
構築すると、その振動が住宅に伝搬する。地盤振動は、
地表面を伝搬する表面波であり、道路、鉄道などの交通
機関、工場、建設工事などによって発生する。すなわ
ち、打撃式の杭打ち工事のように地盤の深部で振動を発
生させる場合を除いて、地盤振動は主として地表面で発
生し、地表面を伝搬する。
構築すると、その振動が住宅に伝搬する。地盤振動は、
地表面を伝搬する表面波であり、道路、鉄道などの交通
機関、工場、建設工事などによって発生する。すなわ
ち、打撃式の杭打ち工事のように地盤の深部で振動を発
生させる場合を除いて、地盤振動は主として地表面で発
生し、地表面を伝搬する。
【０００４】このような波動は、そのエネルギーが表面
に集中することが特徴であり、地盤の深い位置までは振
動の影響が及ばない。振動が影響する深度は、その波長
の１／４とされており、例えば表面波の伝搬速度を１０
０ｍ／ｓ、周波数を３Ｈｚとすると、その深度は約８ｍ
である。
に集中することが特徴であり、地盤の深い位置までは振
動の影響が及ばない。振動が影響する深度は、その波長
の１／４とされており、例えば表面波の伝搬速度を１０
０ｍ／ｓ、周波数を３Ｈｚとすると、その深度は約８ｍ
である。
【０００５】この事実は、杭基礎の場合、杭体の先端部
が地盤振動の及ぶ深度よりも深い位置にあれば、杭体の
先端部からは振動が伝搬しないということを意味する。
しかしながら、従来の杭基礎では、前記のように、杭体
に先端支持力のほかに周面支持力を期待する支持構造を
採っている。このため、仮に杭体の先端部をそのような
深度位置にしたとしても、周面支持力が作用している以
上、杭体の周面には地盤振動が作用し、その振動は住宅
に伝達することから、結果的に振動の防止とはならな
い。
が地盤振動の及ぶ深度よりも深い位置にあれば、杭体の
先端部からは振動が伝搬しないということを意味する。
しかしながら、従来の杭基礎では、前記のように、杭体
に先端支持力のほかに周面支持力を期待する支持構造を
採っている。このため、仮に杭体の先端部をそのような
深度位置にしたとしても、周面支持力が作用している以
上、杭体の周面には地盤振動が作用し、その振動は住宅
に伝達することから、結果的に振動の防止とはならな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。
【０００７】この発明の目的は、地盤振動が杭体を介し
て構造物に伝達するのを防止した杭基礎を提供すること
にある。
て構造物に伝達するのを防止した杭基礎を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。
成するために、次のような手段を採用している。
【０００９】すなわちこの発明は、中空の外側杭体と、
その内部に間隙が形成されるように収容された内側杭体
とからなり、前記外側杭体の先端部と前記内側杭体との
間に、前記間隙を閉塞しかつ両杭体を軸線方向に相対移
動可能とする弾性材料からなる閉塞部材が配置され、前
記間隙は前記外側杭体の上端部から前記閉塞部材までの
全体に亘って形成され、構造物の鉛直荷重を前記内側杭
体に作用する支持力のみによって支持するようにしたこ
とを特徴とする２重杭による杭基礎にある。
その内部に間隙が形成されるように収容された内側杭体
とからなり、前記外側杭体の先端部と前記内側杭体との
間に、前記間隙を閉塞しかつ両杭体を軸線方向に相対移
動可能とする弾性材料からなる閉塞部材が配置され、前
記間隙は前記外側杭体の上端部から前記閉塞部材までの
全体に亘って形成され、構造物の鉛直荷重を前記内側杭
体に作用する支持力のみによって支持するようにしたこ
とを特徴とする２重杭による杭基礎にある。
【００１０】この発明によれば、構造物の鉛直荷重は内
側杭体の支持力によってのみ支持される一方、該内側杭
体の外側杭体で覆われた部位には周面支持力が作用しな
い。したがって、少なくとも地盤振動の及ぶ深度範囲に
おいて内側杭体を外側杭体の内部に収容すれば、構造物
には地盤振動が伝達されることはない。
側杭体の支持力によってのみ支持される一方、該内側杭
体の外側杭体で覆われた部位には周面支持力が作用しな
い。したがって、少なくとも地盤振動の及ぶ深度範囲に
おいて内側杭体を外側杭体の内部に収容すれば、構造物
には地盤振動が伝達されることはない。
【００１１】前記２重杭は、さらに具体的には、前記内
側杭体の先端部が前記外側杭体から突出し、該先端部に
先端支持構造体が設けられている。
側杭体の先端部が前記外側杭体から突出し、該先端部に
先端支持構造体が設けられている。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１は、この発明による杭
基礎に用いられる２重杭の軸線方向断面図である。２重
杭１は、この実施の形態では、中空の外側杭体である外
管２と、その内部に収容された内側杭体である内管３と
の２重管構造となっている。内側杭体２は管に代えて柱
状体としてもよい。また、外管２及び内管３は鋼管やコ
ンクリート管で構成することができるが、その材質は問
われない。
照しながら以下に説明する。図１は、この発明による杭
基礎に用いられる２重杭の軸線方向断面図である。２重
杭１は、この実施の形態では、中空の外側杭体である外
管２と、その内部に収容された内側杭体である内管３と
の２重管構造となっている。内側杭体２は管に代えて柱
状体としてもよい。また、外管２及び内管３は鋼管やコ
ンクリート管で構成することができるが、その材質は問
われない。
【００１３】内管３の先端部４及び杭頭５は、いずれも
外管２から突出し、内管３の先端部４には内管３よりも
大径の支持構造体６が形成されている。支持構造体６は
先端支持力を作用させるための底面を有する構造体であ
って、この実施の形態では外管２とほぼ同径となってい
るが外管２よりも大径としてもよい。
外管２から突出し、内管３の先端部４には内管３よりも
大径の支持構造体６が形成されている。支持構造体６は
先端支持力を作用させるための底面を有する構造体であ
って、この実施の形態では外管２とほぼ同径となってい
るが外管２よりも大径としてもよい。
【００１４】外管２の先端部と内管３との間には、両者
の間隙１０を閉塞するための部材であるリング７が配置
されている。リング７は外管２と内管３との間に土壌が
入るのを防止するとともに、両者間で振動が伝達するの
を防止するためのもので、ゴム等の弾性材料からなって
いる。リング７は内管３に固着され、したがって外管２
及び内管３は軸線方向に相対移動可能であり、両者間で
は相互に軸線方向力が伝達されない。
の間隙１０を閉塞するための部材であるリング７が配置
されている。リング７は外管２と内管３との間に土壌が
入るのを防止するとともに、両者間で振動が伝達するの
を防止するためのもので、ゴム等の弾性材料からなって
いる。リング７は内管３に固着され、したがって外管２
及び内管３は軸線方向に相対移動可能であり、両者間で
は相互に軸線方向力が伝達されない。
【００１５】図２は上記で説明した２重杭１を戸建て住
宅８の杭基礎に適用し、施工した状態を示す断面図であ
る。２重杭１を施工するにあたっては、外管２及び内管
３の杭頭部分に専用のキャップを被着し、両者間に介在
物が入らないようにする以外は、従来の既製杭と同様の
施工方法により造成することができる。
宅８の杭基礎に適用し、施工した状態を示す断面図であ
る。２重杭１を施工するにあたっては、外管２及び内管
３の杭頭部分に専用のキャップを被着し、両者間に介在
物が入らないようにする以外は、従来の既製杭と同様の
施工方法により造成することができる。
【００１６】図２には地盤振動の影響の及ぶ範囲が地盤
深度に対する振幅ａで示され、内管３の支持構造体６は
振動の影響が及ばない深度位置に設置される。すなわ
ち、内管３は、地盤振動の及ぶ深度範囲においては外管
２によって覆われる。また、住宅８の基礎スラブ９は内
管３の杭頭５上に設置される。２重杭１の設置時にはリ
ング７により土壌が外管２と内管３との間に侵入するの
を阻止され、間隙１０が保持される。
深度に対する振幅ａで示され、内管３の支持構造体６は
振動の影響が及ばない深度位置に設置される。すなわ
ち、内管３は、地盤振動の及ぶ深度範囲においては外管
２によって覆われる。また、住宅８の基礎スラブ９は内
管３の杭頭５上に設置される。２重杭１の設置時にはリ
ング７により土壌が外管２と内管３との間に侵入するの
を阻止され、間隙１０が保持される。
【００１７】その結果、内管３には地盤振動の及ぶ深度
範囲においては周面支持力が作用せず、すなわち住宅８
の鉛直荷重は支持構造体６に作用する地盤抵抗（支持
力）のみによって支持されることになる。したがって、
地盤振動は内管３を介して住宅８に伝達されることがな
い。他方、地盤振動は外管２に作用はするが、外管３は
住宅８の鉛直荷重を負担しておらず、また外管２と内管
３との間には間隙１０が保持され、この間隙１０を閉塞
するリング７も弾性材料からなるので、外管２から内管
３に地盤振動が伝達されることはなく、結局のところ、
地盤振動は住宅８には伝達されない。
範囲においては周面支持力が作用せず、すなわち住宅８
の鉛直荷重は支持構造体６に作用する地盤抵抗（支持
力）のみによって支持されることになる。したがって、
地盤振動は内管３を介して住宅８に伝達されることがな
い。他方、地盤振動は外管２に作用はするが、外管３は
住宅８の鉛直荷重を負担しておらず、また外管２と内管
３との間には間隙１０が保持され、この間隙１０を閉塞
するリング７も弾性材料からなるので、外管２から内管
３に地盤振動が伝達されることはなく、結局のところ、
地盤振動は住宅８には伝達されない。
【００１８】なお、原理的には基礎スラブ９が地表面か
ら浮いている状態が、振動を防止する観点からは最も効
果的であるが、住宅の用途として種々の支障が生じる。
このため地表面と基礎スラブ９との間には、プラスチッ
クシートや不織布等からなる緩衝部材１１を敷設すると
よい。
ら浮いている状態が、振動を防止する観点からは最も効
果的であるが、住宅の用途として種々の支障が生じる。
このため地表面と基礎スラブ９との間には、プラスチッ
クシートや不織布等からなる緩衝部材１１を敷設すると
よい。
【００１９】上記のような２重杭１は、先端支持力と地
盤振動影響範囲における周面支持力とを分離し、それぞ
れ内管３及び外管２に受け持たせた杭であるといえる。
外管２に作用する周面支持力は、鉛直支持力としては機
能しないが、水平支持力は発揮する。地震の際に、この
水平支持力が不足すると考えられる場合、図３に示すよ
うに外管２の杭頭にフランジ１２を設け、水平支持力を
増大させることができる。
盤振動影響範囲における周面支持力とを分離し、それぞ
れ内管３及び外管２に受け持たせた杭であるといえる。
外管２に作用する周面支持力は、鉛直支持力としては機
能しないが、水平支持力は発揮する。地震の際に、この
水平支持力が不足すると考えられる場合、図３に示すよ
うに外管２の杭頭にフランジ１２を設け、水平支持力を
増大させることができる。
【００２０】上記実施の形態では、内管３の先端部の外
管２からの突出長さは短く、したがって内管３に作用す
る周面支持力は小さく、鉛直支持力は主として先端支持
力である。図４に示すように、地盤振動の及ぶ深度範囲
Ｈにおいて内管３を外管２で覆いつつ、内管３の先端部
の外管２からの突出長さを長くしてもよい。この場合、
内管３には鉛直支持力として、先端支持力と周面支持力
とが作用することになる。
管２からの突出長さは短く、したがって内管３に作用す
る周面支持力は小さく、鉛直支持力は主として先端支持
力である。図４に示すように、地盤振動の及ぶ深度範囲
Ｈにおいて内管３を外管２で覆いつつ、内管３の先端部
の外管２からの突出長さを長くしてもよい。この場合、
内管３には鉛直支持力として、先端支持力と周面支持力
とが作用することになる。
【００２１】ところで、杭の載荷試験方法として相反載
荷試験方法や先端載荷試験方法が知られている（例えば
特公平６−５８２７０号公報）。これは杭の先端にジャ
ッキを装着し、杭の設置後にジャッキを作動させ、周面
支持力を反力に利用して先端支持力を測定する方法であ
る。しかしながら、この方法はジャッキが杭先端の地盤
に埋め込まれることになるので、ジャッキを含む測定機
器類が回収不能あるいは回収に困難を伴う。
荷試験方法や先端載荷試験方法が知られている（例えば
特公平６−５８２７０号公報）。これは杭の先端にジャ
ッキを装着し、杭の設置後にジャッキを作動させ、周面
支持力を反力に利用して先端支持力を測定する方法であ
る。しかしながら、この方法はジャッキが杭先端の地盤
に埋め込まれることになるので、ジャッキを含む測定機
器類が回収不能あるいは回収に困難を伴う。
【００２２】上記２重杭の場合もまた、同様の原理によ
り載荷試験を行うことができる。図５は、その載荷試験
の状態を示す模式図である。外管２にキャップ１３を被
着し、キャップ１３と内管３との間にジャッキ１４を設
置する。ジャッキ１４を作動させ、外管２に作用する周
面支持力を反力として先端支持力を測定する。この場
合、ジャッキ等の測定機器類は地上に設けられるので、
回収を容易に行うことができ、経済的である。
り載荷試験を行うことができる。図５は、その載荷試験
の状態を示す模式図である。外管２にキャップ１３を被
着し、キャップ１３と内管３との間にジャッキ１４を設
置する。ジャッキ１４を作動させ、外管２に作用する周
面支持力を反力として先端支持力を測定する。この場
合、ジャッキ等の測定機器類は地上に設けられるので、
回収を容易に行うことができ、経済的である。
【００２３】上記実施の形態は例示にすぎず、この発明
は種々の改変が可能である。例えば、上記実施の形態で
は内管３の杭頭を外管２から突出させたが、基礎スラブ
９が内管３に支持される構造であれば、必ずしも突出さ
せなくともよい。
は種々の改変が可能である。例えば、上記実施の形態で
は内管３の杭頭を外管２から突出させたが、基礎スラブ
９が内管３に支持される構造であれば、必ずしも突出さ
せなくともよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、構造
物の鉛直荷重を負担する内側杭体には地盤振動影響範囲
において周面支持力が作用せず、したがって地盤振動が
構造物に伝達するのを防止することができる。
物の鉛直荷重を負担する内側杭体には地盤振動影響範囲
において周面支持力が作用せず、したがって地盤振動が
構造物に伝達するのを防止することができる。
【図１】図１は、この発明による杭基礎に用いる２重杭
の軸線方向断面図である。
の軸線方向断面図である。
【図２】図２は、この発明を住宅の杭基礎に適用した例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】図３は、水平支持力を増大させるための構造を
示す図である。
示す図である。
【図４】図４は、別の実施の形態を示す断面図である。
【図５】図５は、載荷試験の状態を示す模式図である。
１…２重杭 ２…外管 ３…内管 ４…先端部 ５…杭頭 ６…支持構造体 ７…リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 27/12 Z E02D 5/60 E02D 27/34 A E02D 31/08
Claims (2)
- 【請求項１】中空の外側杭体と、その内部に間隙が形成
されるように収容された内側杭体とからなり、前記外側杭体の先端部と前記内側杭体との間に、前記間
隙を閉塞しかつ両杭体を軸線方向に相対移動可能とする
弾性材料からなる閉塞部材が配置され、 前記間隙は前記外側杭体の上端部から前記閉塞部材まで
の全体に亘って形成され、 構造物の鉛直荷重を前記内側杭体に作用する支持力のみ
によって支持するようにしたことを特徴とする２重杭に
よる杭基礎。 - 【請求項２】前記内側杭体の先端部が前記外側杭体から
突出し、該先端部に支持構造体が設けられていることを
特徴とする請求項１記載の２重杭による杭基礎。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32232997A JP3145669B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | ２重杭による杭基礎 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32232997A JP3145669B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | ２重杭による杭基礎 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140888A JPH11140888A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3145669B2 true JP3145669B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=18142434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32232997A Expired - Fee Related JP3145669B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | ２重杭による杭基礎 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145669B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5215640B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2013-06-19 | 株式会社竹中工務店 | 防振基礎構造 |
| IT1402151B1 (it) * | 2010-10-05 | 2013-08-28 | Capaldini | Sistema di isolamento sismico e metodo di realizzazione. |
| CN107288127A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-24 | 兰州有色冶金设计研究院有限公司 | 微型可调式钢内桩套管桩及其施工方法 |
| CN108385673B (zh) * | 2018-03-14 | 2020-09-04 | 兰州有色冶金设计研究院有限公司 | 微型上部填充滚珠套管桩及其施工方法 |
| CN109797736B (zh) * | 2019-01-28 | 2020-10-02 | 重庆水利电力职业技术学院 | 一种近海滩涂水文观测站用桩杆 |
| CN113136859B (zh) * | 2021-04-23 | 2022-03-08 | 兰州有色冶金设计研究院有限公司 | 一种微型可调式钢内桩套管桩 |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP32232997A patent/JP3145669B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11140888A (ja) | 1999-05-25 |
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