JP3165450B2 - 地盤補強型の基礎形成における補強材の配置方法並びに基礎体 - Google Patents
地盤補強型の基礎形成における補強材の配置方法並びに基礎体Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、建築、土木用基礎の支持力強化手段に関
する。
する。
技術背景 建築、土木用基礎の支持力は、基礎に外力が作用した
時に周囲の地盤が基礎に及ぼす反力により得られるが、
このような支持力を強化した基礎形成方法並びに基礎体
について、本出願人による特公平５−40085号公報に提
案がなされている。
時に周囲の地盤が基礎に及ぼす反力により得られるが、
このような支持力を強化した基礎形成方法並びに基礎体
について、本出願人による特公平５−40085号公報に提
案がなされている。
この基礎形成方法では、第８図、第９図に示すよう
に、基礎体１は深礎基礎本体２の周囲に棒鋼による補強
材３を配している。補強材３は基礎本体２から水平及び
斜め方向に放射状に延び、かつ軸方向にも所定の間隔を
もって多数配設され、いずれも周囲の地山４の中に定着
している。
に、基礎体１は深礎基礎本体２の周囲に棒鋼による補強
材３を配している。補強材３は基礎本体２から水平及び
斜め方向に放射状に延び、かつ軸方向にも所定の間隔を
もって多数配設され、いずれも周囲の地山４の中に定着
している。
この基礎体１は以下に示す方法で形成される。まず基
礎本体２を形成するために地山４を垂直方向に所定径、
所定深に掘削し、ライナープレート６を用いて掘削面７
に支保を施す。次に補強材３を第10図〜第14図の順序で
あらかじめライナープレート６の所定位置に設けた開口
部５から地山４内に定着させる。すなわち、まず第10図
のように開口部５から地山４内に削孔し、第11図に示す
ようにあらかじめ補強材３を内挿した先端定着用の内空
管９をこの削孔８に挿入する。補強材３は削孔８より長
く、先端はテーパ状に拡大して楔部10を形成する。ま
た、内空管９は管本体11と、その先端に着脱自在に取り
付けた定着管12からなり、定着管12は第15図及び第16図
のように先端に向かって内径を拡大させたテーパ部13
と、このテーパ部13から軸方向に形成した複数のスリッ
ト14を有する。補強材３と内空管９の挿入後、第12図の
ように押さえ具15により内空管９の基端側を押さえたま
ま補強材３に引抜力を加えると、補強材３の楔部10が定
着管12のテーパ部13を押し広げることにより定着管12が
地山４に食い込み、補強材３は抜けなくなる。その後、
第13図のように内空管９の管本体11を定着管12から切り
離して引き抜きながら固化剤16を注入すれば、補強材３
は第14図のように基礎本体２の中心方向へ突出する基端
部17を残して全面的に削孔８内に固着する。このように
して補強材３を様々な深さの地盤を水平及び斜め方向に
放射状に定着させる。
礎本体２を形成するために地山４を垂直方向に所定径、
所定深に掘削し、ライナープレート６を用いて掘削面７
に支保を施す。次に補強材３を第10図〜第14図の順序で
あらかじめライナープレート６の所定位置に設けた開口
部５から地山４内に定着させる。すなわち、まず第10図
のように開口部５から地山４内に削孔し、第11図に示す
ようにあらかじめ補強材３を内挿した先端定着用の内空
管９をこの削孔８に挿入する。補強材３は削孔８より長
く、先端はテーパ状に拡大して楔部10を形成する。ま
た、内空管９は管本体11と、その先端に着脱自在に取り
付けた定着管12からなり、定着管12は第15図及び第16図
のように先端に向かって内径を拡大させたテーパ部13
と、このテーパ部13から軸方向に形成した複数のスリッ
ト14を有する。補強材３と内空管９の挿入後、第12図の
ように押さえ具15により内空管９の基端側を押さえたま
ま補強材３に引抜力を加えると、補強材３の楔部10が定
着管12のテーパ部13を押し広げることにより定着管12が
地山４に食い込み、補強材３は抜けなくなる。その後、
第13図のように内空管９の管本体11を定着管12から切り
離して引き抜きながら固化剤16を注入すれば、補強材３
は第14図のように基礎本体２の中心方向へ突出する基端
部17を残して全面的に削孔８内に固着する。このように
して補強材３を様々な深さの地盤を水平及び斜め方向に
放射状に定着させる。
次に、地山４から突出する補強材３の基端部17を避け
ながら基礎本体２の鉄筋組立を行なう。その後、第17図
及び第18図に示すように配筋の内側において基端部17に
定着板18をはめ、定着板18を軸方向鉄筋19と帯鉄筋20に
溶接して基端部17の頭部を碇着ナット21で定着板18に固
定する。なお、第８図において斜め方向に配設された補
強材３については定着板18の代わりに第19図に示すよう
な三角形断面の定着金具18Aを用いて基端部17を固定す
る。このようにして、各補強材３の基端部17を配筋19と
20とに固定した後に基礎本体２のコンクリートを打設す
れば、第８図及び第９図のような基礎体１が形成され
る。
ながら基礎本体２の鉄筋組立を行なう。その後、第17図
及び第18図に示すように配筋の内側において基端部17に
定着板18をはめ、定着板18を軸方向鉄筋19と帯鉄筋20に
溶接して基端部17の頭部を碇着ナット21で定着板18に固
定する。なお、第８図において斜め方向に配設された補
強材３については定着板18の代わりに第19図に示すよう
な三角形断面の定着金具18Aを用いて基端部17を固定す
る。このようにして、各補強材３の基端部17を配筋19と
20とに固定した後に基礎本体２のコンクリートを打設す
れば、第８図及び第９図のような基礎体１が形成され
る。
このように構成された基礎体１において、補強材３は
周囲に充填した固化剤16の付着力に加えて楔部10の引き
抜き抵抗が地山４への定着力として作用するため地山４
と強固に一体化し、補強材３の周囲の地盤強度を高める
一方、基端部17が基礎本体２の配筋19及び20に固着され
ることから基礎本体２とも剛的に結合する。その結果、
基礎体１は周囲の地盤22を含めた一体の基礎として機能
し、基礎本体２に引抜力Fvが作用した場合の剪断抵抗ｓ
の作用面は第20図のように各補強材３の先端をつないだ
大径の仮想支持面23となる。そのため、剪断抵抗ｓの作
用面積が著しく拡大し、引抜力に対する支持力が大幅に
増加する。
周囲に充填した固化剤16の付着力に加えて楔部10の引き
抜き抵抗が地山４への定着力として作用するため地山４
と強固に一体化し、補強材３の周囲の地盤強度を高める
一方、基端部17が基礎本体２の配筋19及び20に固着され
ることから基礎本体２とも剛的に結合する。その結果、
基礎体１は周囲の地盤22を含めた一体の基礎として機能
し、基礎本体２に引抜力Fvが作用した場合の剪断抵抗ｓ
の作用面は第20図のように各補強材３の先端をつないだ
大径の仮想支持面23となる。そのため、剪断抵抗ｓの作
用面積が著しく拡大し、引抜力に対する支持力が大幅に
増加する。
一方、水平力Fhに対する支持構造も第21図のように強
化される。すなわち、受動土圧p1及び弾性地盤反力p2の
作用面が図中の基礎本体２の左半分に位置する各補強材
３の先端を結んだ半円形断面の仮想支持面24に拡大し、
また補強材３により地盤22が強化されるため弾性地盤反
力p2の得られる地層Ｂの範囲も上方へ拡大する。さらに
基礎本体２の図中右半分に位置した補強材３の引き抜き
抵抗ａが支持力として働く。したがって基礎体１は水平
力Fhに対しても極めて強い支持力を有する。
化される。すなわち、受動土圧p1及び弾性地盤反力p2の
作用面が図中の基礎本体２の左半分に位置する各補強材
３の先端を結んだ半円形断面の仮想支持面24に拡大し、
また補強材３により地盤22が強化されるため弾性地盤反
力p2の得られる地層Ｂの範囲も上方へ拡大する。さらに
基礎本体２の図中右半分に位置した補強材３の引き抜き
抵抗ａが支持力として働く。したがって基礎体１は水平
力Fhに対しても極めて強い支持力を有する。
しかしながら、このような従来の基礎形成方法並びに
基礎体においては、基礎体１への補強材３の配設方法、
すなわち補強材３の延び出し方向等については明確な基
準がなかったので、補強材３による支持力強化の作用が
必ずしも十分に得られていなかった。すなわち、例えば
送電用鉄塔基礎等では圧縮力に対するよりもむしろ引き
揚げ力に対する支持力が問題となるが、これに対応して
基礎体１に引き揚げ力に対抗する強化な支持力を持たせ
ようとしても、このための補強材３の配設方法が明確と
なっている訳ではなかった。
基礎体においては、基礎体１への補強材３の配設方法、
すなわち補強材３の延び出し方向等については明確な基
準がなかったので、補強材３による支持力強化の作用が
必ずしも十分に得られていなかった。すなわち、例えば
送電用鉄塔基礎等では圧縮力に対するよりもむしろ引き
揚げ力に対する支持力が問題となるが、これに対応して
基礎体１に引き揚げ力に対抗する強化な支持力を持たせ
ようとしても、このための補強材３の配設方法が明確と
なっている訳ではなかった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、特に引き揚げ荷重に対して強固な支持力が得られる
地盤補強型の基礎形成における補強材の配置方法並びに
基礎体を提供することを目的とする。
で、特に引き揚げ荷重に対して強固な支持力が得られる
地盤補強型の基礎形成における補強材の配置方法並びに
基礎体を提供することを目的とする。
発明の開示 本発明では、基礎の掘削面から地山内部に削孔し、削
孔内に剛性の高い補強材を定着させた後に該補強材の基
端部を基礎本体内に定着させて基礎本体を築造する地盤
補強型の基礎形成方法において、補強材に地山に対する
引っ張り応力及び剪断応力の一部を構造的に分担させる
ことにより基礎体の引き揚げ力に対する抵抗力を高める
一方で、各補強材につき、補強材の最大軸力Nmax、補強
材の最大剪断力Smax、補強材の打設角度Θ、地盤の内部
摩擦角Φによって、 Δpr＝（Nmax・cosΘ＋Smax・sinΘ）・tanΦ と表される耐力増分Δprが最大となるように補強材を配
置することにより、補強材が周辺地山を基礎本体側に引
き寄せて周辺地山が基礎本体壁面を押す拘束圧を増大さ
せる結果、基礎体の引き揚げ力に対する周辺地山の抵抗
力が増大するようにした。
孔内に剛性の高い補強材を定着させた後に該補強材の基
端部を基礎本体内に定着させて基礎本体を築造する地盤
補強型の基礎形成方法において、補強材に地山に対する
引っ張り応力及び剪断応力の一部を構造的に分担させる
ことにより基礎体の引き揚げ力に対する抵抗力を高める
一方で、各補強材につき、補強材の最大軸力Nmax、補強
材の最大剪断力Smax、補強材の打設角度Θ、地盤の内部
摩擦角Φによって、 Δpr＝（Nmax・cosΘ＋Smax・sinΘ）・tanΦ と表される耐力増分Δprが最大となるように補強材を配
置することにより、補強材が周辺地山を基礎本体側に引
き寄せて周辺地山が基礎本体壁面を押す拘束圧を増大さ
せる結果、基礎体の引き揚げ力に対する周辺地山の抵抗
力が増大するようにした。
これによって、基礎体の支持力を示す全補強効果Δｐ
は、各補強材につき、地山に対する引っ張り応力及び剪
断応力の一部を補強材自身が構造的に分担することによ
り生じる構造効果による耐力増分Δpsと、補強土効果に
よる耐力増分Δprから、 Δｐ＝Δps＋Δpr となるが、本発明では耐力増分Δprが最大となるように
補強材を配置しているので、基礎体に対する拘束圧の増
加により全補強効果Δｐは向上し、基礎体は地山内に極
めて強固に支持される。
は、各補強材につき、地山に対する引っ張り応力及び剪
断応力の一部を補強材自身が構造的に分担することによ
り生じる構造効果による耐力増分Δpsと、補強土効果に
よる耐力増分Δprから、 Δｐ＝Δps＋Δpr となるが、本発明では耐力増分Δprが最大となるように
補強材を配置しているので、基礎体に対する拘束圧の増
加により全補強効果Δｐは向上し、基礎体は地山内に極
めて強固に支持される。
したがって、本発明は、引き揚げ力に対する支持力が
問題となる送電用鉄塔基礎等への使用に有効であり、基
礎体の寸法を小さく維持しながら、補強土効果による支
持力が著しく向上するので、基礎工事のコストが大幅に
削減でき、施工期間も短縮されるとともに、掘削作業の
残土の削減も可能となる。
問題となる送電用鉄塔基礎等への使用に有効であり、基
礎体の寸法を小さく維持しながら、補強土効果による支
持力が著しく向上するので、基礎工事のコストが大幅に
削減でき、施工期間も短縮されるとともに、掘削作業の
残土の削減も可能となる。
また、本発明では、複数の前記補強材を備え、これら
の補強材を基礎本体外周の全周にわたってほぼ等間隔に
配設する。これによって、補強材による高い支持力が得
られる。
の補強材を基礎本体外周の全周にわたってほぼ等間隔に
配設する。これによって、補強材による高い支持力が得
られる。
また、本発明では、前記補強材を基礎本体の径の略2/
3の長さとする。これによって、補強材による高い支持
力が得られる。
3の長さとする。これによって、補強材による高い支持
力が得られる。
また、本発明では、前記補強材を基礎本体の外周面に
およそ３平方メートルに１本の割合で配置する。これに
よって、補強材の本数に対して補強効果を最も効率的に
高めることができる。
およそ３平方メートルに１本の割合で配置する。これに
よって、補強材の本数に対して補強効果を最も効率的に
高めることができる。
また、本発明では、軸方向に長さの短い前記基礎本体
を用いるとともに、前記補強材は前記基礎本体の軸方向
に一段に配置される。このような長さの短い基礎に対し
ても、本発明は十分な補強効果を与えることができる。
を用いるとともに、前記補強材は前記基礎本体の軸方向
に一段に配置される。このような長さの短い基礎に対し
ても、本発明は十分な補強効果を与えることができる。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の実施の形態を示す垂直断面図であ
る。第２図は、同じく水平断面図である。第３図は、同
じく補強材配設密度と補強効果の大きさの関係を示す特
性図である。第４図は、同じく基礎体の支持力を補強す
る構造効果と補強土効果を説明するための垂直断面図で
ある。第５図は、同じく基礎体に引き揚げ力がかかった
ときの様子を示す垂直断面図である。第６図は、補強効
果の算定方法を説明するための説明図である。第７図
は、本発明の他の実施の形態を示す垂直断面図である。
第８図は、従来の基礎体を示す垂直断面図である。第９
図は、同じく水平断面図である。第10図は、基礎体に使
用される補強材の地山への定着工程を説明した断面図で
ある。第11図は、同じく補強材の地山への定着工程を説
明した断面図である。第12図は、同じく補強材の地山へ
の定着工程を説明した断面図である。第13図は、同じく
補強材の地山への定着工程を説明した断面図である。第
14図は、同じく補強材の地山への定着工程を説明した断
面図である。第15図は、補強材の先端定着に用いる定着
管の正面図である。第16図は、同じく定着管の側面図で
ある。第17図は、補強材の基端部と基礎本体配筋の接合
部の断面図である。第18図は、定着板の背面図である。
第19図は、斜め方向に配置した補強材の基端部と基礎本
体配筋の接合部の断面図である。第20図は、引抜力に対
する基礎体の支持構造を説明する基礎体の断面図であ
る。第21図は、水平力に対する基礎体の支持構造を説明
する基礎体の断面図である。
る。第２図は、同じく水平断面図である。第３図は、同
じく補強材配設密度と補強効果の大きさの関係を示す特
性図である。第４図は、同じく基礎体の支持力を補強す
る構造効果と補強土効果を説明するための垂直断面図で
ある。第５図は、同じく基礎体に引き揚げ力がかかった
ときの様子を示す垂直断面図である。第６図は、補強効
果の算定方法を説明するための説明図である。第７図
は、本発明の他の実施の形態を示す垂直断面図である。
第８図は、従来の基礎体を示す垂直断面図である。第９
図は、同じく水平断面図である。第10図は、基礎体に使
用される補強材の地山への定着工程を説明した断面図で
ある。第11図は、同じく補強材の地山への定着工程を説
明した断面図である。第12図は、同じく補強材の地山へ
の定着工程を説明した断面図である。第13図は、同じく
補強材の地山への定着工程を説明した断面図である。第
14図は、同じく補強材の地山への定着工程を説明した断
面図である。第15図は、補強材の先端定着に用いる定着
管の正面図である。第16図は、同じく定着管の側面図で
ある。第17図は、補強材の基端部と基礎本体配筋の接合
部の断面図である。第18図は、定着板の背面図である。
第19図は、斜め方向に配置した補強材の基端部と基礎本
体配筋の接合部の断面図である。第20図は、引抜力に対
する基礎体の支持構造を説明する基礎体の断面図であ
る。第21図は、水平力に対する基礎体の支持構造を説明
する基礎体の断面図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
いて説明する。
なお、本発明は、第８図〜第21図に示した従来の基礎
形成方法並びに基礎体と基本的構成を同じくしているの
で、以下、第８図〜第21図に示した従来の基礎形成方法
並びに基礎体との相違点を中心に説明する。
形成方法並びに基礎体と基本的構成を同じくしているの
で、以下、第８図〜第21図に示した従来の基礎形成方法
並びに基礎体との相違点を中心に説明する。
第１図、第２図に示すように、本発明では、垂直方向
に築造された深礎基礎本体２に対して、基礎体１に引き
揚げ力（引き抜き力）が作用したときの基礎体１周辺の
地山４の最小主歪みの方向（第１図の矢印方向）に向か
って放射状に、棒鋼である複数の補強材３が配設され
る。具体的には、各補強材３は、水平に対してθ＝π/4
−φ/2（rad）の角度で斜め下方に配設される。ここ
で、φは基礎体１が築造される地山４の内部摩擦角で、
例えば地山４がまさ土の場合はφはおよそ40度であり、
この場合、補強材３の配設方向θはおよそ25度となる。
に築造された深礎基礎本体２に対して、基礎体１に引き
揚げ力（引き抜き力）が作用したときの基礎体１周辺の
地山４の最小主歪みの方向（第１図の矢印方向）に向か
って放射状に、棒鋼である複数の補強材３が配設され
る。具体的には、各補強材３は、水平に対してθ＝π/4
−φ/2（rad）の角度で斜め下方に配設される。ここ
で、φは基礎体１が築造される地山４の内部摩擦角で、
例えば地山４がまさ土の場合はφはおよそ40度であり、
この場合、補強材３の配設方向θはおよそ25度となる。
模型を用いた実験によれば、補強材３は、第１図に示
すように地山のより深い位置、すなわち基礎体１の下端
側に築造するのが好ましく、これにより、より高い補強
効果が得られる。また、第２図に示すように基礎体１の
外周にほぼ等間隔に均等に配置することによっても、補
強効果を高めることが可能となる。さらに、補強材３の
長さが基礎本体２の径の2/3程度である場合に、高い補
強効果が発揮される。
すように地山のより深い位置、すなわち基礎体１の下端
側に築造するのが好ましく、これにより、より高い補強
効果が得られる。また、第２図に示すように基礎体１の
外周にほぼ等間隔に均等に配置することによっても、補
強効果を高めることが可能となる。さらに、補強材３の
長さが基礎本体２の径の2/3程度である場合に、高い補
強効果が発揮される。
また、模型実験によれば、本発明における補強材３に
よる支持力は、無補強基礎に対して1.8倍程度まで大幅
に向上する。したがって、従来の基礎では例えば第９図
に示すように補強材３が基礎体１外周方向に８本必要で
あったのに対して、本発明では第２図に示すように補強
材３を６本にしてもよく、さらに少ない４本に削減して
も十分な支持力を得ることができる。
よる支持力は、無補強基礎に対して1.8倍程度まで大幅
に向上する。したがって、従来の基礎では例えば第９図
に示すように補強材３が基礎体１外周方向に８本必要で
あったのに対して、本発明では第２図に示すように補強
材３を６本にしてもよく、さらに少ない４本に削減して
も十分な支持力を得ることができる。
また、後述する補強効果の算定方法に基づくシミュレ
ーションによれば、補強材３は基礎本体２の外周面のお
よそ３平方メートルに一本の割合で配設されたときに、
補強材３の本数に対して最も大きな補強効果を効率的に
得ることができる。すなわち、基礎本体２の外周面にお
ける補強材３の配設密度を、例えば第３図に示すシミュ
レーションのように、１本/122.5m2、１本/6.8m2、１本
/3.4m2、１本/1.9m2と、順次、増加させて行ったとき
に、ほぼ３平方メートルに１本の密度を超えた後は、補
強効果の大きさの増大は、ほぼ横這いとなることから、
補強材３はおよそ３平方メートルに１本の割合で配設す
るのが最も効率的であることがわかる。
ーションによれば、補強材３は基礎本体２の外周面のお
よそ３平方メートルに一本の割合で配設されたときに、
補強材３の本数に対して最も大きな補強効果を効率的に
得ることができる。すなわち、基礎本体２の外周面にお
ける補強材３の配設密度を、例えば第３図に示すシミュ
レーションのように、１本/122.5m2、１本/6.8m2、１本
/3.4m2、１本/1.9m2と、順次、増加させて行ったとき
に、ほぼ３平方メートルに１本の密度を超えた後は、補
強効果の大きさの増大は、ほぼ横這いとなることから、
補強材３はおよそ３平方メートルに１本の割合で配設す
るのが最も効率的であることがわかる。
このように、補強材３を地山４の最小主歪みの方向に
築造することにより、補強材３により補強効果（拘束圧
増加効果）が著しく向上するのであるが、この作用につ
いて以下に説明する。
築造することにより、補強材３により補強効果（拘束圧
増加効果）が著しく向上するのであるが、この作用につ
いて以下に説明する。
第４図に示すように、基礎体１に対する補強効果に
は、地山４に対する引っ張り応力及び剪断応力の一部を
補強材３自身が構造的に分担することにより生じる構造
効果と、地山４に発生する張っ張り歪みを補強材３によ
って拘束し、地山４全体の剛性を増加させる補強土効果
の二つが考えられる。本発明では、補強材３の配設方向
を特定することにより、この周辺地山４の力学的性質を
向上させ、補強土効果を高めることができる。
は、地山４に対する引っ張り応力及び剪断応力の一部を
補強材３自身が構造的に分担することにより生じる構造
効果と、地山４に発生する張っ張り歪みを補強材３によ
って拘束し、地山４全体の剛性を増加させる補強土効果
の二つが考えられる。本発明では、補強材３の配設方向
を特定することにより、この周辺地山４の力学的性質を
向上させ、補強土効果を高めることができる。
具体的には、第５図に示すように、基礎体１の引き揚
げ時に、補強材３は基礎体１周辺の地山4a（図に破線で
示した）を基礎体１側に引き寄せる効果がある。これに
より、基礎体１周辺の地山4aは収縮することになり、地
山４の剪断破壊時において最小歪み増分Δε３の絶対値
（膨張）が小さく抑えられるので、最小主応力σ３′が
増加する。これは、最大主応力σ１′に対する剪断強度
（σ１′−σ３′）/2の増加を促し、地山４を強化す
る。このように、補強土効果は、正のダイレイタンシー
（体積歪み）抑制による地盤改良効果である。
げ時に、補強材３は基礎体１周辺の地山4a（図に破線で
示した）を基礎体１側に引き寄せる効果がある。これに
より、基礎体１周辺の地山4aは収縮することになり、地
山４の剪断破壊時において最小歪み増分Δε３の絶対値
（膨張）が小さく抑えられるので、最小主応力σ３′が
増加する。これは、最大主応力σ１′に対する剪断強度
（σ１′−σ３′）/2の増加を促し、地山４を強化す
る。このように、補強土効果は、正のダイレイタンシー
（体積歪み）抑制による地盤改良効果である。
したがって、補強土効果による支持力増強は、補強材
３の配設方向が伸び縮みのない方向と一致しているとき
には得られず、引き揚げ力により地山４が剪断破壊に至
る最小主歪みの増分方向θと一致して補強材３が配設さ
れているときに最も効果が大きくなる。
３の配設方向が伸び縮みのない方向と一致しているとき
には得られず、引き揚げ力により地山４が剪断破壊に至
る最小主歪みの増分方向θと一致して補強材３が配設さ
れているときに最も効果が大きくなる。
このような補強材３による補強効果の算定方法につい
て、第６図に基づいて説明する。
て、第６図に基づいて説明する。
全補強効果ΔＰを算定するためには、まず、構造効果
による耐力増分ΔPsを、補強材１本当たりの最大軸力Nm
axiおよび補強材１本当りの最大剪断力Smaxiから、 ΔPs＝Σ（Smaxi・cosΘ＋Nmaxi・sinΘ） …（１） として算定する。ここで、Θは補強材の打設角度であ
る。また、総和は、基礎本体２に配設される総ての補強
材３について、すなわち補強材３がｎ本であればｉ＝１
〜ｎにわたってとる。
による耐力増分ΔPsを、補強材１本当たりの最大軸力Nm
axiおよび補強材１本当りの最大剪断力Smaxiから、 ΔPs＝Σ（Smaxi・cosΘ＋Nmaxi・sinΘ） …（１） として算定する。ここで、Θは補強材の打設角度であ
る。また、総和は、基礎本体２に配設される総ての補強
材３について、すなわち補強材３がｎ本であればｉ＝１
〜ｎにわたってとる。
さらに、補強土効果による耐力増分ΔPrを、補強材１
本当たりの最大軸力Nmaxiおよび補強材１本当たりの最
大剪断力Smaxiから、 ΔPr＝Σ（Nmaxi・cosΘ＋Smaxi・sinΘ）・tanΦ …（２） と算定する。ここで、Θは補強材の打設角度であり、Φ
は地盤の内部摩擦角である。また、総和は、基礎本体２
に配設される総ての補強材３について、すなわち補強材
３がｎ本であればｉ＝１〜ｎにわたってとる。
本当たりの最大軸力Nmaxiおよび補強材１本当たりの最
大剪断力Smaxiから、 ΔPr＝Σ（Nmaxi・cosΘ＋Smaxi・sinΘ）・tanΦ …（２） と算定する。ここで、Θは補強材の打設角度であり、Φ
は地盤の内部摩擦角である。また、総和は、基礎本体２
に配設される総ての補強材３について、すなわち補強材
３がｎ本であればｉ＝１〜ｎにわたってとる。
全補強効果ΔＰは、この構造効果による耐力増分ΔPs
と、補強土効果による耐力増分ΔPrから、 ΔＰ＝ΔPs＋ΔPr …（３） として算定される。
と、補強土効果による耐力増分ΔPrから、 ΔＰ＝ΔPs＋ΔPr …（３） として算定される。
なお、このような算定方法によって補強効果が正しく
算定されることは、一連の模型を用いた実験により確認
されている。
算定されることは、一連の模型を用いた実験により確認
されている。
以上のように本発明によれば、補強材３の配設方向
を、基礎体１に引き揚げ力がかかったときの地山４の最
小主歪みの方向とすることにより、基礎体１の寸法を小
さく維持しながら、補強土効果による支持力が著しく向
上させることができる。また、一つ一つの補強材３によ
る支持力が著しく向上するので、補強材３の数を例えば
基礎体外周方向の各段につき５本〜９本程度にすること
ができる。したがって、基礎工事のコストを大幅に削減
でき、施工期間も短縮できるとともに、基礎体１が小さ
くなった分、掘削作業の残土の削減も可能となる。
を、基礎体１に引き揚げ力がかかったときの地山４の最
小主歪みの方向とすることにより、基礎体１の寸法を小
さく維持しながら、補強土効果による支持力が著しく向
上させることができる。また、一つ一つの補強材３によ
る支持力が著しく向上するので、補強材３の数を例えば
基礎体外周方向の各段につき５本〜９本程度にすること
ができる。したがって、基礎工事のコストを大幅に削減
でき、施工期間も短縮できるとともに、基礎体１が小さ
くなった分、掘削作業の残土の削減も可能となる。
なお、本発明は、特に引き揚げ力に対する支持力を増
大させるので、圧縮支持力よりむしろ上部工からの引き
揚げ力に対する支持力が問題となる送電用鉄塔基礎等に
使用されると有効である。
大させるので、圧縮支持力よりむしろ上部工からの引き
揚げ力に対する支持力が問題となる送電用鉄塔基礎等に
使用されると有効である。
第７図には本発明の他の実施の形態を示す。
図示されるように、この実施の形態では、基礎体1a
は、軸方向の長さが短い基礎本体2aに対して補強材３は
基礎本体の軸方向に一段のみ配設されている。このよう
な土被り厚の浅い、いわゆる直接基礎においても、補強
材３を地山４の最小主歪みの方向θに向けて築造するこ
とにより、補強効果を著しく増大させることができる。
これも、シミュレーションおよび模型実験で確認されて
いる。
は、軸方向の長さが短い基礎本体2aに対して補強材３は
基礎本体の軸方向に一段のみ配設されている。このよう
な土被り厚の浅い、いわゆる直接基礎においても、補強
材３を地山４の最小主歪みの方向θに向けて築造するこ
とにより、補強効果を著しく増大させることができる。
これも、シミュレーションおよび模型実験で確認されて
いる。
産業上の利用可能性 以上のように、本発明にかかる地盤補強型の基礎形成
における補強材の配置方法並びに基礎体は、上部からの
引き揚げ力に対する支持力が問題となる基礎形成におけ
る補強材の配置方法並びに基礎体として有用である。
における補強材の配置方法並びに基礎体は、上部からの
引き揚げ力に対する支持力が問題となる基礎形成におけ
る補強材の配置方法並びに基礎体として有用である。
フロントページの続き (72)発明者 関野 英男 岐阜県岐阜市宇佐南１丁目６番８号 (56)参考文献 特開 昭53−34310（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−57370（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭38−4421（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 5/54 E02D 27/50
Claims (11)
- 【請求項１】基礎の掘削面から地山内部に削孔し、削孔
内に剛性の高い補強材を定着させた後に該補強材の基端
部を基礎本体内に定着させて基礎本体を築造する地盤補
強型の基礎形成方法において、補強材に地山に対する引
っ張り応力及び剪断応力の一部を構造的に分担させるこ
とにより基礎体の引き揚げ力に対する抵抗力を高める一
方で、各補強材につき、補強材の最大軸力Nmaxi、補強
材の最大剪断力Smaxi、補強材の打設角度Θ、地盤の内
部摩擦角Φによって、 Δpr＝（Nmax・cosΘ＋Smax・sinΘ）・tanΦ と表される耐力増分Δprが最大となるように補強材を配
置することにより、補強材が周辺地山を基礎本体側に引
き寄せて周辺地山が基礎本体壁面を押す拘束圧を増大さ
せる結果、基礎体の引き揚げ力に対する周辺地山の抵抗
力が増大するようにしたことを特徴とする地盤補強型の
基礎形成における補強材の配置方法。 - 【請求項２】基礎の掘削面から地山内部に削孔し、削孔
内に剛性の高い補強材を定着させた後に該補強材の基端
部を基礎本体内に定着させて基礎本体を築造する地盤補
強型の基礎形成方法において、前記補強材を棒状部材と
し、かつ補強材の配設方向を基礎体に引き揚げ力がかか
ったときに前記補強材の引っ張り軸力が最大となる方向
である地山の最小主歪みの方向と一致させたことを特徴
とする地盤補強型の基礎形成における補強材の配置方
法。 - 【請求項３】複数の前記補強材を備え、これらの補強材
を基礎本体外周の全周にわたってほぼ等間隔に配設する
ことを特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第
２項に記載の地盤補強型の基礎形成における補強材の配
置方法。 - 【請求項４】前記補強材を基礎本体の径の略2/3の長さ
とすることを特徴とする請求の範囲第１項または請求の
範囲第２項に記載の地盤補強型の基礎形成における補強
材の配置方法。 - 【請求項５】前記補強材を基礎本体の外周面におよそ３
平方メートルに１本の割合で配置することを特徴とする
請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載の地盤
補強型の基礎形成における補強材の配置方法。 - 【請求項６】軸方向に長さの短い前記基礎本体を用いる
とともに、前記補強材は前記基礎本体の軸方向に一段に
配置されることを特徴とする請求の範囲第１項または請
求の範囲第２項に記載の地盤補強型の基礎形成における
補強材の配置方法。 - 【請求項７】地山を掘削して築造した基礎本体と、前記
基礎本体から放射方向に延び出すとともに、配設方向が
基礎体に引き揚げ力がかかったときに前記補強材の引っ
張り軸力が最大となる方向である地山の最小主歪みの方
向と一致するように基礎本体の軸方向に対し斜め下方に
向けられた棒状の補強材から構成される地盤補強型の基
礎体。 - 【請求項８】前記補強材は複数であり、前記基礎本体外
周の全周にわたってほぼ等間隔に配設されることを特徴
とする請求の範囲第７項に記載の地盤補強型の基礎体。 - 【請求項９】前記基礎本体は軸方向に長さの短いもので
あるとともに、前記補強材は前記基礎本体の軸方向に一
段に配置されることを特徴とする請求の範囲第７項に記
載の地盤補強型の基礎体。 - 【請求項１０】前記補強材は基礎本体の径の略2/3の長
さであることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の地
盤補強型の基礎体。 - 【請求項１１】前記補強材を基礎本体の外周面におよそ
３平方メートルに１本の割合で配合されることを特徴と
する請求の範囲第７項に記載の地盤補強型の基礎体。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1997/001591 WO1998051868A1 (en) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Method of arranging reinforcement in forming foundation of ground reinforcing type and foundation body |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3165450B2 true JP3165450B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=14180525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53072398A Expired - Fee Related JP3165450B2 (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | 地盤補強型の基礎形成における補強材の配置方法並びに基礎体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6435777B1 (ja) |
| JP (1) | JP3165450B2 (ja) |
| KR (1) | KR100386223B1 (ja) |
| WO (1) | WO1998051868A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006022608A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 地盤補強型の基礎形成における水平支持力強化型補強材の配置方法並びに基礎体 |
| CN106812150A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-09 | 王岐 | 一种山区陡坡地段公路桥梁桩基施工方法 |
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| KR100491428B1 (ko) * | 2002-05-21 | 2005-05-25 | (주)한맥기술 | 사면의 교각 시공 방법 |
| KR20050083320A (ko) * | 2004-02-23 | 2005-08-26 | (주)씨에스티개발 | 건축물 강관파일 전단보강시설 |
| ITNA20050008A1 (it) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Nicola Maione | Metodo atto a consentire l'aumento della capacita' dei terreni a sopportare carichi, caratterizzato dal prevedere in uno o piu' punti dell'armatura di pali, tiranti o catene un dispositivo abilitato ad infiggere nel terreno dei rostri attraverso i qu |
| US20060177279A1 (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-10 | Deep Foundations Contractors Inc. | Reinforcing wall in a deep excavation site |
| US10309075B2 (en) * | 2005-10-21 | 2019-06-04 | Loadtest, Inc. | Method and apparatus for increasing the force needed to move a pile axially |
| CN101311421B (zh) * | 2006-01-26 | 2010-12-22 | 安徽省高速公路总公司 | 根式锚碇及其施工方法 |
| CN100523390C (zh) * | 2006-01-26 | 2009-08-05 | 安徽省高速公路总公司 | 根式基础及其施工方法 |
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| US9328474B2 (en) * | 2012-12-07 | 2016-05-03 | Anoop Kumar Arya | Soil anchor footing |
| KR102030611B1 (ko) * | 2014-12-04 | 2019-11-11 | 한국지질자원연구원 | 암반의 전단강도가 향상된 지하 고압 유체 저장조 및 이를 이용한 caes 시스템 |
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| CN107642041A (zh) * | 2017-08-17 | 2018-01-30 | 华东交通大学 | 超大直径空心群桩锚碇 |
| CN107816053A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-03-20 | 佛山科学技术学院 | 一种土木工程用的桩柱结构 |
| CN107989028B (zh) * | 2017-12-01 | 2023-08-01 | 徐少钢 | 一种便携式机械组合地上固定桩装置 |
| EP3813380A4 (en) | 2018-06-20 | 2022-03-16 | Hisense Visual Technology Co., Ltd. | METHOD OF CONTROLLING FOCUS MOVEMENT ON AN EPG USER INTERFACE AND DISPLAY DEVICE |
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| JPS6045739U (ja) * | 1983-09-03 | 1985-03-30 | 山本 明雄 | 杭体 |
| JPS6219703A (ja) | 1985-07-17 | 1987-01-28 | Hitachi Ltd | 非接触形状測定方法 |
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| JP2917615B2 (ja) | 1991-06-20 | 1999-07-12 | 富士電機株式会社 | 圧電アクチュエータ応用のプレス装置 |
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-
1997
- 1997-05-12 US US09/423,443 patent/US6435777B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-12 KR KR10-1999-7010440A patent/KR100386223B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-05-12 WO PCT/JP1997/001591 patent/WO1998051868A1/ja active IP Right Grant
- 1997-05-12 JP JP53072398A patent/JP3165450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100386223B1 (ko) | 2003-06-02 |
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