JP3713117B2 - 基礎の構築方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の基礎（例えば、フーチング基礎や地中梁など）をコンクリートの現場打ちによって構築するようにした基礎の構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中梁を例にとって、従来の一般的な基礎の構築方法を説明すると、従来では、地中梁の構築位置とそのまわりの地盤を掘削し、必要であれば掘削部の底面に捨てコンクリートを打設した後、この掘削部の所定位置に地中梁鉄筋を配筋し、その両側に型枠を組み立て、次いで型枠内にコンクリートを打設し、所定の養生期間が経過した時点で型枠脱型を行い、しかる後、地中梁両側の掘削部を掘削土で埋め戻すという手順で、地中梁を構築していた。
【０００３】
ところが、上記の構築方法では、コンクリートの側圧に耐え得るように型枠を支保する必要があることから、型枠工事が非常に面倒であった。
【０００４】
殊に、地盤の掘削に際しては、地中梁構築位置のまわりに、型枠工事をするための広い空間を確保することが必要であり、梁成によっては、型枠に沿ってコンクリート打設用作業足場を組み立てることも必要となるので、周囲の地盤を大きく掘削しなければならず、掘削土が大量に発生した。このため、掘削土を埋め戻すまでの間、これをストックしておくための広いスペースを必要とし、敷地内にスペースがない場合には、一旦、掘削土を外部に搬出してストックし、コンクリート打設後、現場に搬入して埋め戻すことが必要とされたのである。
【０００５】
しかも、配筋後、型枠を組み立ててコンクリートを打設し、当該コンクリートの硬化を待って型枠を解体撤去し、しかる後、地中梁両側の掘削部を掘削土で埋め戻すので、工期が長くかかったのである。
【０００６】
このような問題を解決するために、地中梁の構築位置とそのまわりの地盤に、地盤改良材を混合し、その硬化後、改良された地盤に凹溝を掘削して、その凹溝に地中梁鉄筋を配筋し、コンクリートを打設する地中梁の構築方法が、特開平３−９６５２０号公報等によって、既に提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この構築方法によれば、地盤を改良して凹溝を形成し、この凹溝を地中梁用の地山型枠にしてコンクリートを打設するので、梁型枠の組立並びに脱型の作業が一切不要であり、そのための作業空間を掘削する必要もなく、掘削土の埋め戻し作業も省略できることになる。
【０００８】
しかしながら、上記の方法では、地盤改良後の硬化した地盤を掘削するため、掘削作業自体、非常に困難である上、地盤の所定位置に精度良く地中梁用の凹溝を掘削形成することも非常に困難であり、構築される地中梁の精度に問題が生じやすい。
【０００９】
また、地盤改良材の使用量についてみても、凹溝として掘削される部位の地盤改良材は、掘削土と共に廃棄されることになり、無駄が大きい。しかも、上記の公報で提案された方法では、バックフォー等で地盤を掘削しつつ地盤に地盤改良材を投入し、原位置で地盤改良材と掘削土とを混合攪拌して、地盤を改良するので、地盤の改良域を正確に把握することができず、それ故、地盤改良域を凹溝の寸法に比して大きめに設定する必要があり、この面からも、地盤改良材の使用量が多くなる傾向がある。
【００１０】
上記の従来欠点に鑑み、本発明は、地盤改良材により改良硬化した掘削土で、地盤に基礎成型用の地山型枠を形成することにより、型枠の組立並びに脱型の作業を不要にし、かつ、地盤の掘削量を削減すると共に、地中梁やフーチング基礎などの基礎を、容易に精度良く、しかも、地盤改良材を無駄にせずに構築できるようにした基礎の構築方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、本発明では、フーチング基礎や地中梁などの基礎をコンクリートの現場打ちによって構築するにあたり、地盤を掘削し、その掘削部の所定位置に、構築すべき基礎の側面部に相当する面板を備えた中子型枠を設置する一方、この中子型枠の周囲を掘削土と地盤改良材との撹拌混合物によって埋め戻し、しかる後、中子型枠を撤去して改良地盤による基礎成型用地山型枠を形成し、この地山型枠にコンクリートを打設して、基礎を構築している。
【００１２】
尚、中子型枠としては、何回もの転用が可能なように、鉄板製のものを使用することが望ましい。この場合、中子型枠は、バックフォー等の機械力によって、分解することなく引き抜き回収できるように、上方への抜き勾配を付けておくことが望ましい。
【００１３】
上記の基礎構築方法においては、地盤改良材によって掘削土を改良し、その改良した掘削土を中子型枠まわりの掘削部に埋め戻し、中子型枠が撤去されることによって生じる空間内面を基礎成型用の地山型枠にするので、型枠の組立並びに脱型の作業が省略されることになり、かつ、地山型枠両側の地面が足場となるので、コンクリート打設用作業足場も省略され、掘削量も少なくて済み、掘削土の量が低減されるので、掘削土に地盤改良材を撹拌混合して埋め戻すまでの間のストックスペースも狭くて済む。
【００１４】
しかも、地盤の掘削が、地盤改良材による地盤の硬化に先立って行われるので、掘削作業が容易である。また、掘削部の所定位置に、計画通り正確に中子型枠を設置することは容易であり、設置した中子型枠の周囲を掘削土と地盤改良材との撹拌混合物で埋め戻した後、中子型枠を撤去して地山型枠を形成するので、フーチング基礎や地中梁などの基礎が精度良く構築されることになる。
【００１５】
更に、改良地盤による地山型枠の施工に並行して、別の場所で基礎鉄筋の先組を行うことができ、地山型枠内への鉄筋セット後、直ちにコンクリートを打設することが可能であるから、冒頭に述べた一般的な基礎構築方法に比して、工期の大幅な短縮が可能である。
【００１６】
また、掘削部の外で掘削土と地盤改良材とを攪拌混合し、これを掘削部に設置した中子型枠の周囲に埋め戻すことになるので、地盤改良域の正確な把握が可能である。従って、地盤改良域を可及的に小さく抑えることが可能で、地盤改良材の使用量も少なくて済み、しかも、地盤改良材で硬化した地盤を掘削して地山型枠を形成する場合のような地盤改良材の無駄がない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、基礎の一例であるフーチング基礎と地中梁とを成型するための地山型枠Ａ，Ｂを形成する手順を示している。この図１および図２と図３〜図８に基づいて、先ず、フーチング基礎の構築方法を説明する。
【００１８】
図３に示すように、フーチング基礎１の構築予定位置とそのまわりの地盤２を必要とする深度まで、バックフォー等により掘削して、掘削部３の底全面に捨てコンクリート７を打設するか、或いは必要に応じて、図４に示すように、掘削部３の底部分に、掘削土４と例えばセメント系の地盤改良材５との撹拌混合物６を敷設して地盤改良を行い、この地盤改良層の上面（撹拌混合物６の層上面）とほゞ面一にするように捨てコンクリート７を打設する。
【００１９】
尚、上記の地盤改良層は、原位置（掘削部３の底部分）で掘削土４と地盤改良材５を攪拌混合して形成する場合と、掘削部３の外部で掘削土４と地盤改良材５を攪拌混合し、この撹拌混合物６を掘削部３の底部に埋め戻して形成する場合とがある。図３、図４に示す２６は、地中梁２５のための掘削部を示している。
【００２０】
次に、図５に示すように、掘削部３の所定位置（フーチング基礎１の構築予定位置）に、構築すべきフーチング基礎１の側面部に相当する面板８ａを備えた中子型枠８を設置する。一方、掘削部３の外部では、掘削土４と例えばセメント系の地盤改良材５とを攪拌混合し、この撹拌混合物６が未だ固まらない間に、中子型枠８まわりの掘削部３を上記の撹拌混合物６で埋め戻し、撹拌混合物６による改良地盤２ａを造成する。
【００２１】
この場合、改良地盤２ａの下部側は、バックフォーの掘削用バケットの背面で転圧し、改良地盤２ａの上部側は、図２に示すような振動式締固め機９などを用いて転圧して、改良地盤２ａを突き固めることが望ましい。図示の実施形態では、撹拌混合物６を地盤上面まで埋め戻しているが、少なくとも、構築するフーチング基礎１の上端相当位置まで埋め戻せばよい。
【００２２】
前記中子型枠８は、図１に示すように、上下寸法がフーチング基礎１の高さよりも大で幅寸法がフーチング基礎１とほゞ同幅の４枚の鉄板１０を、周囲４面に各々上方への抜き勾配を有せしめて箱状に接合し、かつ、箱状内部の隅部に補強材料１１を設けると共に、上縁四隅部に吊りワイヤー１３の係止金具１４を設けて成る。
【００２３】
従って、この中子型枠８は、耐久性に富み、何回もの転用が可能であり、しかも、バックフォーの掘削用バケットを、前記吊りワイヤー１３に直接引っかけて、上方へ吊り上げたり、或いは、図２に示すように、バックフォーの掘削用バケットに引っかけた別の吊りワイヤのフック１２を、前記吊りワイヤー１３に引っかけて、上方へ吊り上げることにより、中子型枠８を分解することなく容易に引き抜き回収できることになる。
【００２４】
尚、この実施形態では、撹拌混合物６で中子型枠８の周囲を埋め戻す際、撹拌混合物６が中子型枠８の内部に落下するのを防止するために、フーチング基礎１の構築位置に中子型枠８を設置した状態で、四周の鉄板１０の上端が地盤２の上面よりもやゝ突出するようにしている。
【００２５】
次に、図２および図６に示すように、上記の中子型枠８をバックフォーなどを用いて撤去し、中子型枠８の撤去跡に、改良地盤２ａによるフーチング基礎成型用の地山型枠Ａを形成するのである。ここで必要に応じて、ホールインアンカー１５などで固定ピース１６を捨てコンクリート７に取り付ける。
【００２６】
しかる後、図７に示すように、予め、工場又は敷地内でカゴ状に組み立てられたフーチング基礎１用の鉄筋先組体１７を地山型枠Ａ内に吊り込み、モルタルブロック等のスペーサー１８を介して地山型枠Ａ内の所定位置に設置し、必要であれば、前記固定ピース１６に鉄筋先組体１７を溶接等の手段で固定する。
【００２７】
しかる後、図８に示すように、地山型枠Ａ内にコンクリート１９を打設して、フーチング基礎１を構築するのである。
【００２８】
この実施形態では、鉄骨柱の柱脚固定用アンカーボルトａや柱脚まわりの補強コンクリートに埋設される柱鉄筋ｂを、鉄筋先組体１７と一体化して、現場での配筋作業を簡略化するように配慮してある。
【００２９】
次に、地中梁２５の構築方法を、図１および図２と図９〜図１３に基づいて説明する。
【００３０】
図９に示すように、地中梁２５の構築予定位置とそのまわりの地盤２を必要とする深度まで、バックフォー等により掘削して、掘削部２６の底全面又は長手方向の要所要所に捨てコンクリート７を打設する。
【００３１】
次に、図１０に示すように、掘削部２６の所定位置（地中梁２５の構築予定位置）に、構築すべき地中梁２５の側面部に相当する面板２１ａを備えた中子型枠２１を設置する。一方、掘削部２６の外部では、掘削土４と例えばセメント系の地盤改良材５とを攪拌混合し、この撹拌混合物６が未だ固まらない間に、中子型枠２１まわりの掘削部２６を上記の撹拌混合物６で埋め戻し、撹拌混合物６による改良地盤２ａを造成する。
【００３２】
フーチング基礎１の構築方法と同じように、改良地盤２ａの下部側は、バックフォーの掘削用バケットの背面で転圧し、改良地盤２ａの上部側は、図２に示すような振動式締固め機９などを用いて転圧して、改良地盤２ａを突き固めることが望ましい。図示の実施形態では、撹拌混合物６を地盤上面まで埋め戻しているが、少なくとも、構築する地中梁２５の上端相当位置まで埋め戻せばよい。
【００３３】
しかる後、図２、図１１に示すように、中子型枠２１を撤去することにより、当該中子型枠２１の撤去跡に、改良地盤２ａによる地中梁成型用の地山型枠Ｂを形成するのである。
【００３４】
地中梁２５用の中子型枠２１は、図１に示すように、上下寸法が梁成よりも大で梁長さに相当する２枚の鉄板２２を、両側面の各々に上方への抜き勾配を有せしめる状態で対向配置すると共に、当該鉄板２２間に配置した梁幅とほゞ同じで梁長さに相当する上下複数枚の鉄板２３を介して接合し、かつ、上縁四隅部に吊りワイヤー１３の係止金具２４を設けて成る。従って、この中子型枠２１も、前記中子型枠８と同様に、何回もの転用が可能であり、バックフォー等の機械力で吊りワイヤー１３を介して引き上げることにより、分解することなく容易に引き抜き回収できることになる。
【００３５】
次に、図１２に示すように、予め、工場又は敷地内でカゴ状に組み立てられた主筋とスターラップとから成る地中梁用の鉄筋先組体２０を地山型枠Ｂ内に吊り込み、モルタルブロック等のスペーサー１８を介して地山型枠Ｂ内の所定位置に設置し、図１３に示すように、地山型枠Ｂ内にコンクリート１９を打設して、地中梁２５を構築するのである。
【００３６】
上記の方法によるフーチング基礎１及び地中梁２５の構築を、図１に示したように、同一現場で連続した状態に行う場合は、フーチング基礎用の中子型枠８と地中梁用の中子型枠２１とは、互いに当接させて掘削部３，２６の所定位置に設置される。図１４の右側に示すように、中子型枠８の面板８ａが抜き勾配を持ち、これに当接する中子型枠２１の端縁が垂直である場合、中子型枠２１の下端側では、中子型枠８の面板８ａとの間に隙間ｃが生じるが、５cm程度の隙間ｃであれば、前記撹拌混合物６が中子型枠２１の内側に流れ込むことは殆どなく、実際上の不都合は生じないが、梁成が大きくて、上記隙間ｃが広くなり過ぎる場合には、図１４の左側に示すように、中子型枠２１の端縁を中子型枠８の面板８ａの抜き勾配に沿わせて傾斜させた形状に形成すればよい。
【００３７】
尚、地中梁用の中子型枠２１は、地中梁が長い場合、長手方向において、二分割や三分割に構成されることになる。また、フーチング基礎用の鉄筋先組体１７と地中梁用の鉄筋先組体２０の主筋同士は、一般に重ね継手とされるが、グラウト方式のカップラーで連結したり、主筋としてねじ節鉄筋を使用し、ロックナット方式のカップラー等で連結してもよい。
【００３８】
以上の実施の形態によれば、夫々、地盤２の掘削が、地盤改良材５による地盤２の硬化に先立って行われるので、掘削作業が容易である。また、掘削部３，２６の所定位置に、計画通り正確に中子型枠８，２１を設置することは容易であり、設置した中子型枠８，２１の周囲を掘削土４と地盤改良材５との撹拌混合物６で埋め戻した後、中子型枠８，２１を撤去して地山型枠Ａ，Ｂを形成するので、フーチング基礎１や地中梁２５が精度良く構築されることになる。
【００３９】
また、鉄筋先組体１７，２０を、改良地盤による地山型枠Ａ，Ｂの施工に並行して、別の場所で組み立てておき、地山型枠Ａ，Ｂ内への鉄筋先組体１７，２０をセットした後、直ちにコンクリートを打設することが可能であるから、冒頭に述べた一般的な基礎構築方法に比して、工期の大幅な短縮が可能である。
【００４０】
また、掘削部３，２６の外で掘削土４と地盤改良材５とを攪拌混合し、これを掘削部３，２６に設置した中子型枠８，２１の周囲に埋め戻すことになるので、地盤改良域の正確な把握が可能である。従って、地盤改良域を可及的に小さく抑えることが可能で、地盤改良材５の使用量も少なくて済み、しかも、地盤改良材で硬化した地盤を掘削して地山型枠を形成する場合のような地盤改良材の無駄がない。
【００４１】
尚、上述した実施の形態では、夫々、フーチング基礎１の鉄筋や地中梁２５の鉄筋を、鉄筋先組体１７，２０とし、これを地山型枠Ａ，Ｂ内に吊り込んで設置するようにしたが、フーチング基礎１や地中梁の寸法が大きい場合には、地山型枠Ａ，Ｂの内部に材料鉄筋を搬入し、地山型枠Ａ，Ｂの内部で、配筋作業を行うようにしてもよい。この場合には、主筋同士の継手は、圧着継手等、既知のあらゆる方式の継手を採用できることになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による基礎の構築方法によれば、地盤改良材により改良硬化した掘削土で、地盤に基礎成型用の地山型枠を形成するので、型枠の組立並びに脱型の作業が不要であり、地盤の掘削量を削減でき、しかも、掘削部の所定位置に中子型枠を設置し、中子型枠の周囲を掘削土と地盤改良材との撹拌混合物によって埋め戻し、しかる後、中子型枠を撤去することによって改良地盤による地山型枠を形成するので、地盤の掘削が、地盤改良材による地盤の硬化に先立って行われることになり、掘削作業が容易であり、地中梁やフーチング基礎などの基礎を、容易に精度良く、しかも、地盤改良材を無駄にせずに構築できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】地盤の掘削ならびに中子型枠の設置状態を示す斜視図である。
【図２】撹拌混合物の埋め戻しならびに中子型枠の撤去による基礎成型用の地山型枠の形成状態を示す斜視図である。
【図３】地盤の掘削状態の一例を示す断面図である。
【図４】地盤の掘削状態の他の例を示す断面図である。
【図５】フーチング基礎構築予定位置への中子型枠の設置状態ならびに中子型枠まわりへの撹拌混合物の埋め戻し状態を示す断面図である。
【図６】中子型枠の撤去によるフーチング基礎成型用地山型枠の形成状態を示す断面図である。
【図７】フーチング基礎成型用地山型枠に鉄筋をセットした状態を示す断面図である。
【図８】構築されたフーチング基礎の断面図である。
【図９】地盤の掘削状態を示す斜視図である。
【図１０】地中梁構築予定位置への中子型枠の設置状態ならびに中子型枠まわりへの撹拌混合物の埋め戻し状態を示す断面図である。
【図１１】中子型枠の撤去による地中梁成型用地山型枠の形成状態を示す断面図である。
【図１２】地中梁成型用地山型枠に鉄筋をセットした状態を示す断面図である。
【図１３】構築された地中梁の断面図である。
【図１４】フーチング基礎成型用地山型枠の形成に用いる中子型枠と地中梁成型用地山型枠の形成に用いる中子型枠との関係を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…フーチング基礎（基礎の一例）、２…地盤、３，２６…掘削部、４…掘削土、５…地盤改良材、６…撹拌混合物、８，２１…中子型枠、２５…地中梁（基礎の一例）、Ａ，Ｂ…地山型枠。

Claims (4)

1. 地盤を掘削し、その掘削部の所定位置に、構築すべき基礎の側面部に相当する面板を備えた中子型枠を設置する一方、この中子型枠の周囲を掘削土と地盤改良材との撹拌混合物によって埋め戻し、しかる後、中子型枠を撤去して改良地盤による基礎成型用地山型枠を形成し、この地山型枠にコンクリートを打設して、基礎を構築することを特徴とする基礎の構築方法。
2. 中子型枠として、上方への抜き勾配が付けられた鉄板製のものを使用する請求項１に記載の基礎の構築方法。
3. 前記基礎が、フーチング基礎である請求項１又は２に記載の基礎の構築方法。
4. 前記基礎が、地中梁であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基礎の構築方法。

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