JP3518308B2 - 筒型塔状構造物の基礎構造 - Google Patents
筒型塔状構造物の基礎構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地上に鉛直に立設
される例えば煙突などの筒型塔状構造物を支持するため
に地下に構築される基礎構造に係り、特に筒型塔状構造
物として背の高い超高煙突等に適した基礎構造に関する
ものである。
される例えば煙突などの筒型塔状構造物を支持するため
に地下に構築される基礎構造に係り、特に筒型塔状構造
物として背の高い超高煙突等に適した基礎構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】超高煙突などの地上に鉛直に立設される
筒型塔状構造物に、大地震や強風等により過大な水平力
が作用すると、該筒型塔状構造物の脚部に過大な転倒方
向のモーメントが発生する。このため、筒型塔状構造物
の脚部は杭を打設する等して上記転倒モーメントに抵抗
するようになっている。
筒型塔状構造物に、大地震や強風等により過大な水平力
が作用すると、該筒型塔状構造物の脚部に過大な転倒方
向のモーメントが発生する。このため、筒型塔状構造物
の脚部は杭を打設する等して上記転倒モーメントに抵抗
するようになっている。
【０００３】例えば、図４に示すように場所打ちコンク
リート杭２を基礎部Ｐとした基礎構造Ｘが提案され、複
数の場所打ちコンクリート杭２が筒型塔状構造物１を包
含するようにアースドリル工法により打設されるように
なっている。また、図５に示すように地中連続壁杭３を
基礎部Ｐとした基礎構造Ｙが考えられ、この基礎構造Ｙ
では地中連続壁杭３で筒型塔状構造物１の外周を取り巻
くとともに、該地中連続壁杭３と筒型塔状構造物１とを
リブ状杭４によって放射状に結合するようになってい
る。
リート杭２を基礎部Ｐとした基礎構造Ｘが提案され、複
数の場所打ちコンクリート杭２が筒型塔状構造物１を包
含するようにアースドリル工法により打設されるように
なっている。また、図５に示すように地中連続壁杭３を
基礎部Ｐとした基礎構造Ｙが考えられ、この基礎構造Ｙ
では地中連続壁杭３で筒型塔状構造物１の外周を取り巻
くとともに、該地中連続壁杭３と筒型塔状構造物１とを
リブ状杭４によって放射状に結合するようになってい
る。
【０００４】また、上記いずれの基礎構造Ｘ，Ｙにあっ
ても、図６に示すように基礎部Ｐの上端部に基礎底盤５
を設け、この基礎底盤５の上側に上記筒型塔状構造物１
を構築するようになっており、筒型塔状構造物１からの
応力を基礎底盤５を介して基礎部Ｐに伝達される。
ても、図６に示すように基礎部Ｐの上端部に基礎底盤５
を設け、この基礎底盤５の上側に上記筒型塔状構造物１
を構築するようになっており、筒型塔状構造物１からの
応力を基礎底盤５を介して基礎部Ｐに伝達される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の筒型塔状構造物にあっては、前者の基礎構造Ｘで
は浮き上がりに対して基礎底盤５および煙突の自重と杭
２の自重で抵抗するようになっているが、地震によって
発生する地盤の液状化に対して安全な設計を行おうとす
ると、コンクリート杭２の杭径を大きくするとともに、
杭数を大幅に増量する必要がある。このため、鉄筋が過
密になり、かつ、基礎底盤５が大型化されるとともに、
上記コンクリート杭２を打設するためにこれらを囲繞し
て仮設山留め工事が余分に必要となり、基礎の施工数量
が著しく増大してしまう。
従来の筒型塔状構造物にあっては、前者の基礎構造Ｘで
は浮き上がりに対して基礎底盤５および煙突の自重と杭
２の自重で抵抗するようになっているが、地震によって
発生する地盤の液状化に対して安全な設計を行おうとす
ると、コンクリート杭２の杭径を大きくするとともに、
杭数を大幅に増量する必要がある。このため、鉄筋が過
密になり、かつ、基礎底盤５が大型化されるとともに、
上記コンクリート杭２を打設するためにこれらを囲繞し
て仮設山留め工事が余分に必要となり、基礎の施工数量
が著しく増大してしまう。
【０００６】一方、後者の基礎構造Ｙでは水平力に対し
て地中連続壁杭３の外形のスタンスを大きく取って浮き
上がりに抵抗し、また地中連続壁杭３で環状に囲繞する
ため地盤の液状化に対して高い剛性と強度を確保できる
のであるが、地中連続壁杭３および基礎底盤５ともに筒
型塔状構造物１を囲繞して大径に形成され、かつ、リブ
状杭４を設けるため、コンクリートの打設量が多くな
る。また、放射状のリブ状杭４を設けるため平面形状が
複雑になり、工事が複雑になるとともに施工数量が増大
してしまうという課題があった。
て地中連続壁杭３の外形のスタンスを大きく取って浮き
上がりに抵抗し、また地中連続壁杭３で環状に囲繞する
ため地盤の液状化に対して高い剛性と強度を確保できる
のであるが、地中連続壁杭３および基礎底盤５ともに筒
型塔状構造物１を囲繞して大径に形成され、かつ、リブ
状杭４を設けるため、コンクリートの打設量が多くな
る。また、放射状のリブ状杭４を設けるため平面形状が
複雑になり、工事が複雑になるとともに施工数量が増大
してしまうという課題があった。
【０００７】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て成されたもので、コンクリートの打設量および施工数
量を削減しつつ、応力の伝達をスムーズにし、かつ、地
盤の液状化に対しても高い剛性と強度を確保することが
できる筒型塔状構造物の基礎構造を提供することを目的
とする。
て成されたもので、コンクリートの打設量および施工数
量を削減しつつ、応力の伝達をスムーズにし、かつ、地
盤の液状化に対しても高い剛性と強度を確保することが
できる筒型塔状構造物の基礎構造を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１に示す本発明の筒型塔状構造物の基礎構造
は、地上に鉛直に立設される筒型塔状構造物を支持する
ために地下に構築される基礎構造において、該筒型塔状
構造物の下端部に連設され、該下端部と同径にして該下
端部に沿った閉断面中空筒体状の環状杭を一体に構築し
て構成する。
めに請求項１に示す本発明の筒型塔状構造物の基礎構造
は、地上に鉛直に立設される筒型塔状構造物を支持する
ために地下に構築される基礎構造において、該筒型塔状
構造物の下端部に連設され、該下端部と同径にして該下
端部に沿った閉断面中空筒体状の環状杭を一体に構築し
て構成する。
【０００９】また、請求項２に示す本発明の筒型塔状構
造物の基礎構造は、上記環状杭を、地中連続壁として構
築する。
造物の基礎構造は、上記環状杭を、地中連続壁として構
築する。
【００１０】以上の構成により本発明の請求項１に示す
筒型塔状構造物の基礎構造にあっては、筒型塔状構造物
の下端部に一体に構築される環状杭は、該筒型塔状構造
物から連続して下端部に沿った閉断面中空筒体状となっ
ているため、該環状杭内方に地盤を拘束する状態とな
る。このため、地震により周りの地盤が液状化された場
合にも環状杭内方の地盤に液状化が発生するのを防止
し、延いては、高い剛性と強度を確保することができ
る。また、上記環状杭は上方の筒型塔状構造物と連続し
て一体となっているため、これら両者間では応力伝達が
効率よく行われる。更に、上記環状杭は筒型塔状構造物
の下端部に沿った形状、つまり該下端部と略同径である
ため基礎底盤面積を小さくすることができ、延いては、
この基礎底盤および環状杭のコンクリート打設量を少な
くし、これに伴って施工数量を削減することができる。
筒型塔状構造物の基礎構造にあっては、筒型塔状構造物
の下端部に一体に構築される環状杭は、該筒型塔状構造
物から連続して下端部に沿った閉断面中空筒体状となっ
ているため、該環状杭内方に地盤を拘束する状態とな
る。このため、地震により周りの地盤が液状化された場
合にも環状杭内方の地盤に液状化が発生するのを防止
し、延いては、高い剛性と強度を確保することができ
る。また、上記環状杭は上方の筒型塔状構造物と連続し
て一体となっているため、これら両者間では応力伝達が
効率よく行われる。更に、上記環状杭は筒型塔状構造物
の下端部に沿った形状、つまり該下端部と略同径である
ため基礎底盤面積を小さくすることができ、延いては、
この基礎底盤および環状杭のコンクリート打設量を少な
くし、これに伴って施工数量を削減することができる。
【００１１】また、本発明の請求項２に示す筒型塔状構
造物の基礎構造は、上記環状杭を、地中連続壁として構
築していて、堅固な支持層中に根入れして地震および風
による水平荷重に抵抗する一方で、該環状杭自体が地中
連続壁を兼ねることができるため、環状杭の外周に更に
地中連続壁を構築する必要が無く、延いては施工数を更
に削減することができる。
造物の基礎構造は、上記環状杭を、地中連続壁として構
築していて、堅固な支持層中に根入れして地震および風
による水平荷重に抵抗する一方で、該環状杭自体が地中
連続壁を兼ねることができるため、環状杭の外周に更に
地中連続壁を構築する必要が無く、延いては施工数を更
に削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる筒型塔状構
造物の基礎構造の実施の形態を、図１から図３の添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１は筒型塔状構造物か
ら基礎部を含めた全体構造を示す縦断面図、図２は図１
中Ａ−Ａ線からの拡大断面図、図３は図１中Ｂ部の拡大
断面図である。
造物の基礎構造の実施の形態を、図１から図３の添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１は筒型塔状構造物か
ら基礎部を含めた全体構造を示す縦断面図、図２は図１
中Ａ−Ａ線からの拡大断面図、図３は図１中Ｂ部の拡大
断面図である。
【００１３】即ち、本実施形態の筒型塔状構造物を図１
に示す超高煙突１０に例をとって説明するものとし、こ
の超高煙突１０は下端部から上端部に向かって徐々に縮
径されるテーパ状に形成される外筒１２を備え、この外
筒１２の中心部に排煙筒１４が配置されて、この排煙筒
１４は上下複数段の棚部１６によって外筒１２に支持さ
れる。そして、上記外筒１２は環状杭１８を介して地盤
Ｇに固定されるようになっており、この環状杭１８の上
端部に設けた基礎底盤２０に外筒１２が立設されるよう
になっている。
に示す超高煙突１０に例をとって説明するものとし、こ
の超高煙突１０は下端部から上端部に向かって徐々に縮
径されるテーパ状に形成される外筒１２を備え、この外
筒１２の中心部に排煙筒１４が配置されて、この排煙筒
１４は上下複数段の棚部１６によって外筒１２に支持さ
れる。そして、上記外筒１２は環状杭１８を介して地盤
Ｇに固定されるようになっており、この環状杭１８の上
端部に設けた基礎底盤２０に外筒１２が立設されるよう
になっている。
【００１４】上記環状杭１８は、上記外筒１２の下端部
から連続して、該下端部に沿った閉断面中空筒体状とし
て一体に構築され、この筒体状となる環状杭１８は図３
に示すように、地盤Ｇを所定幅をもって溝２２を環状に
掘削し、この溝２２内に配筋２４を施した後、生コンク
リートを打設することにより地中連続壁として構築さ
れ、風、地震時の水平力に抵抗しうるように杭先端は堅
固な支持地盤に根入れする。
から連続して、該下端部に沿った閉断面中空筒体状とし
て一体に構築され、この筒体状となる環状杭１８は図３
に示すように、地盤Ｇを所定幅をもって溝２２を環状に
掘削し、この溝２２内に配筋２４を施した後、生コンク
リートを打設することにより地中連続壁として構築さ
れ、風、地震時の水平力に抵抗しうるように杭先端は堅
固な支持地盤に根入れする。
【００１５】また、上記基礎底盤２０は、上記環状杭１
８の上端部に位置する環状の厚肉部２０ａと、この厚肉
部２０ａの内側部分を覆うように連結する薄肉部２０ｂ
とで構成される。上記厚肉部２０ａ内には上記環状杭１
８の配筋２２の上端部が挿入されて生コンクリートが打
設されることにより、この厚肉部２０ａと環状杭１８と
が一体化される。そして、上記厚肉部２０ａから上記超
高煙突１０の外筒１２が立ち上がるようになっている。
８の上端部に位置する環状の厚肉部２０ａと、この厚肉
部２０ａの内側部分を覆うように連結する薄肉部２０ｂ
とで構成される。上記厚肉部２０ａ内には上記環状杭１
８の配筋２２の上端部が挿入されて生コンクリートが打
設されることにより、この厚肉部２０ａと環状杭１８と
が一体化される。そして、上記厚肉部２０ａから上記超
高煙突１０の外筒１２が立ち上がるようになっている。
【００１６】従って、本実施形態の筒型塔状構造物の基
礎構造にあっては、地盤Ｇに環状杭１８および基礎底盤
２０を構築し、この基礎底盤２０の上方に超高煙突１０
の外筒１２が立設されるようになっており、超高煙突１
０の鉛直荷重を基礎底盤２０および環状杭１８で支持す
るとともに、これら環状杭１８および基礎底盤２０によ
って該超高煙突１０に作用する地震や風による水平荷重
に対向するようになっている。
礎構造にあっては、地盤Ｇに環状杭１８および基礎底盤
２０を構築し、この基礎底盤２０の上方に超高煙突１０
の外筒１２が立設されるようになっており、超高煙突１
０の鉛直荷重を基礎底盤２０および環状杭１８で支持す
るとともに、これら環状杭１８および基礎底盤２０によ
って該超高煙突１０に作用する地震や風による水平荷重
に対向するようになっている。
【００１７】このとき、上記環状杭１８は上記外筒１２
から連続してこれの下端部に沿った閉断面中空筒体状と
して構築されているため、該環状杭１８内方に地盤Ｇを
拘束することができる。従って、地震により周りの地盤
Ｇが液状化された場合にも、環状杭１８内方の地盤に液
状化が発生するのを防止し、延いては、超高煙突１０の
支持に対して高い剛性と強度を確保することができる。
また、上記環状杭１８は上述したように超高煙突１０の
外筒１２と連続して一体となっているため、これら両者
間で応力伝達が効率よく行われて、これら外筒１２と基
礎底盤２０との間に亀裂が入る等の破損が防止される。
から連続してこれの下端部に沿った閉断面中空筒体状と
して構築されているため、該環状杭１８内方に地盤Ｇを
拘束することができる。従って、地震により周りの地盤
Ｇが液状化された場合にも、環状杭１８内方の地盤に液
状化が発生するのを防止し、延いては、超高煙突１０の
支持に対して高い剛性と強度を確保することができる。
また、上記環状杭１８は上述したように超高煙突１０の
外筒１２と連続して一体となっているため、これら両者
間で応力伝達が効率よく行われて、これら外筒１２と基
礎底盤２０との間に亀裂が入る等の破損が防止される。
【００１８】ところで、このように本実施形態では、上
記環状杭１８を上記外筒１２の下端部に沿った形状とす
ることにより、剛性および強度の高い基礎構造を確保で
きることと相俟って、環状杭１８が外筒１２の下端部と
略同径であるため基礎底盤２０を極力小径として、該基
礎底盤２０の面積を小さくすることができ、延いては、
この基礎底盤２０および環状杭のコンクリート打設量を
少なくし、これに伴って施工数量を削減することができ
る。また、狭い敷地でも建設可能となる。
記環状杭１８を上記外筒１２の下端部に沿った形状とす
ることにより、剛性および強度の高い基礎構造を確保で
きることと相俟って、環状杭１８が外筒１２の下端部と
略同径であるため基礎底盤２０を極力小径として、該基
礎底盤２０の面積を小さくすることができ、延いては、
この基礎底盤２０および環状杭のコンクリート打設量を
少なくし、これに伴って施工数量を削減することができ
る。また、狭い敷地でも建設可能となる。
【００１９】また、上記環状杭１８を地中連続壁として
構築して、該環状杭１８自体で地中連続壁を兼ねること
ができるため、環状杭１８の外周に更に地中連続壁を構
築する必要が無く、延いては施工数を更に削減すること
ができる。
構築して、該環状杭１８自体で地中連続壁を兼ねること
ができるため、環状杭１８の外周に更に地中連続壁を構
築する必要が無く、延いては施工数を更に削減すること
ができる。
【００２０】ところで、本実施形態では外筒１２を断面
円形状として形成したものを図示したが、断面形状は円
形状に限ることはない。そして、このように外筒１２の
断面を非円形状とした場合には、上記環状杭１８もこの
外筒１２の断面形状に沿って非円形状に形成される。ま
た、筒型塔状構造物は超高煙突１０に限ることなく、縦
横比の大きな筒型の建造物、例えば灯台やタワー等にあ
っても適用することができる。
円形状として形成したものを図示したが、断面形状は円
形状に限ることはない。そして、このように外筒１２の
断面を非円形状とした場合には、上記環状杭１８もこの
外筒１２の断面形状に沿って非円形状に形成される。ま
た、筒型塔状構造物は超高煙突１０に限ることなく、縦
横比の大きな筒型の建造物、例えば灯台やタワー等にあ
っても適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の筒型塔状構
造物の基礎構造にあっては、請求項１では筒型塔状構造
物の下端部に一体に構築される環状杭が、該筒型塔状構
造物から連続する、下端部に沿った閉断面中空筒体状と
なっているため、該環状杭内方に地盤を拘束して、地震
により周りの地盤が液状化された場合にも環状杭内方の
地盤に液状化が発生するのを防止し、延いては、高い剛
性と強度を確保することができる。また、上記環状杭が
上方の筒型塔状構造物と連続して一体となっているた
め、これら両者間で応力伝達が効率よく行われる。更
に、上記環状杭は筒型塔状構造物の下端部に沿った形
状、つまり該下端部と略同径であるため基礎底盤の面積
を小さくすることができ、延いては、これら基礎底盤お
よび環状杭のコンクリート打設量を少なくし、これに伴
って施工数量を削減することができる。
造物の基礎構造にあっては、請求項１では筒型塔状構造
物の下端部に一体に構築される環状杭が、該筒型塔状構
造物から連続する、下端部に沿った閉断面中空筒体状と
なっているため、該環状杭内方に地盤を拘束して、地震
により周りの地盤が液状化された場合にも環状杭内方の
地盤に液状化が発生するのを防止し、延いては、高い剛
性と強度を確保することができる。また、上記環状杭が
上方の筒型塔状構造物と連続して一体となっているた
め、これら両者間で応力伝達が効率よく行われる。更
に、上記環状杭は筒型塔状構造物の下端部に沿った形
状、つまり該下端部と略同径であるため基礎底盤の面積
を小さくすることができ、延いては、これら基礎底盤お
よび環状杭のコンクリート打設量を少なくし、これに伴
って施工数量を削減することができる。
【００２２】また、本発明の請求項２では、上記環状杭
を、地中連続壁として構築したので、堅固な支持層中に
根入れして地震および風による水平荷重に抵抗させるこ
とができるとともに、該環状杭自体が地中連続壁を兼ね
ることができるため、環状杭の外周に更に地中連続壁を
構築する必要が無く、延いては施工数を更に削減するこ
とができるという優れた効果を奏する。
を、地中連続壁として構築したので、堅固な支持層中に
根入れして地震および風による水平荷重に抵抗させるこ
とができるとともに、該環状杭自体が地中連続壁を兼ね
ることができるため、環状杭の外周に更に地中連続壁を
構築する必要が無く、延いては施工数を更に削減するこ
とができるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態を示す筒型塔状構造物から
基礎部を含めた全体構造の縦断面図である。
基礎部を含めた全体構造の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す図１中Ａ−Ａ線から
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す図１中Ｂ部の拡大断
面図である。
面図である。
【図４】従来の筒型塔状構造物の基礎構造の一例を示す
平面図である。
平面図である。
【図５】従来の筒型塔状構造物の基礎構造の他例を示す
平面図である。
平面図である。
【図６】従来の筒型塔状構造物の基礎構造を示す正面図
である。
である。
１０ 超高煙突
１２ 外筒（筒型塔状構造物）
１８ 環状杭
２０ 基礎底盤
Ｇ 地盤
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−211424（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−61854（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−190841（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭56−49855（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E02D 27/42
Claims (2)
- 【請求項１】 地上に鉛直に立設される筒型塔状構造物
を支持するために地下に構築される基礎構造において、 該筒型塔状構造物の下端部に連設され、該下端部と同径
にして該下端部に沿った閉断面中空筒体状の環状杭を一
体に構築して構成したことを特徴とする筒型塔状構造物
の基礎構造。 - 【請求項２】 上記環状杭は、地中連続壁として構築す
ることを特徴とする請求項１に記載の筒型塔状構造物の
基礎構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01440298A JP3518308B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 筒型塔状構造物の基礎構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01440298A JP3518308B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 筒型塔状構造物の基礎構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209996A JPH11209996A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3518308B2 true JP3518308B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=11860063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01440298A Expired - Fee Related JP3518308B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 筒型塔状構造物の基礎構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3518308B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106245671B (zh) * | 2016-07-26 | 2018-10-09 | 天津大学 | 一种组合式海上风电基础及其施工方法 |
| CN106049525A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-10-26 | 天津大学 | 一种多边形海上风电筒型基础 |
| CN106836265A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-06-13 | 天津大学 | 一种带裙板的重力式筒型基础及其施工方法 |
| CN106759445A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-05-31 | 天津大学 | 一种带裙板的复合式筒型基础及其施工方法 |
| CN106906839A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-06-30 | 天津大学 | 一种带裙板的组合式筒型基础及其施工方法 |
| CN108589763B (zh) * | 2018-07-02 | 2024-04-19 | 天津大学 | 一种筒型基础防屈曲结构 |
| JP2020180436A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 東電設計株式会社 | 杭基礎及び杭基礎の施工方法 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP01440298A patent/JP3518308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11209996A (ja) | 1999-08-03 |
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