JP3833631B2 - Foundation for structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の構造物が設置される地盤に設けられる基礎に関するもので、特に廃タイヤを利用した構造物用基礎に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】
従来の構造物用基礎は、公知文献を具体的に挙げることは出来ないが、基礎のほとんど全部がコンクリートによって形成されることから、施工コストが高くつく上に、強い地震の際にはクラックが発生し易く、また不等沈下を生じることがあった。
【0003】
本発明は、上記の課題に鑑み、廃タイヤの利用によって、基礎の施工コストを安くできると共に、地盤に対する受圧面積を大きくとれて不等沈下を回避でき、しかも免震性に優れた構造物用基礎を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る構造物用基礎は、構造物が設置される地盤に設けられる基礎であって、廃タイヤ2が複数段に積み重ねられた廃タイヤユニット3を複数並置してなる下部基礎1aと、この下部基礎1aの上に形成されるコンクリート製の上部基礎1bと、からなり、各廃タイヤユニット3は、その複数段の廃タイヤ2に複数本の連結用軸筋材5を周方向に間隔をおいて軸方向に貫通させて、複数段の廃タイヤ2の上下両端に当て付けた定着金具6を各連結用軸筋材5の両端部で止着することにより、互いに一体的に連結され、各連結用軸筋材5の上端部には上部基礎1bと連結するための連結筋が取り付けられていることを特徴としている。
【0005】
請求項2は、請求項1に記載の構造物用基礎において、各廃タイヤ2の中空部2oに充填材4を詰め込んでなることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る構造物用基礎1を示す斜視図、図2は構造物用基礎1の縦断面図、図3は構造物用基礎1の更に詳細な縦断面図である。この構造物用基礎1は、廃タイヤ2が複数段に積み重ねられた廃タイヤユニット3を多数並置してなる下部基礎1aと、この下部基礎1aの上に形成されるコンクリート製の上部基礎1bとから構成される。この構造物用基礎1の上部基礎1bは、布基礎Aからなる。
【0012】
廃タイヤ2は、例えば大型トラック用のタイヤであって、各廃タイヤ2の中空部2oには図3に示すように充填材4が詰め込まれている。この充填材3としては、コンクリート、モルタル、セメントミルク、コンクリート殻、発泡モルタル、タイヤチップ、土砂、発泡スチロール等が用いられる。各廃タイヤ2に充填材3を詰め込むには、廃タイヤ2を回転させながら、中空部2oに生コンクリート、モルタル、セメントミルク等を遠心力を利用して流し込み充填し、あるいはコンクリート殻、タイヤチップ、土砂、瓦片、レンガ片、陶器片、タイル片、硝子片、発泡スチロール等を夫々単独で、又はそれらの2種類ないし3種類を混合したもの物(例えばコンクリート殻と発泡スチロール)を中空部2oに詰め込むようにする。また、廃タイヤ2にコンクリートやモルタル等の充填材3を詰め込む他の方法としては、廃タイヤ2を立てるか又は寝かせて固定した状態で、廃タイヤ2の側面又は外周面に開けた孔よりホッパーで充填材4を流し込むようにしてもよい。尚、廃タイヤ2は、場合によってはその中空部2oに充填材3を詰め込むことなく、空のままの状態でもよい。
【0013】
廃タイヤユニット3は、上記のように夫々中空部2oに充填材4を詰め込んだ例えば3個の廃タイヤ2を上下に隣り合う廃タイヤ2,2どうしを接着剤で接着することにより、あるいは上下に隣り合う廃タイヤ2,2の接合面部分どうしを加熱溶融して溶着することによって、廃タイヤ2どうしが互いに一体的に連結される。尚、図2及び図3に示す廃タイヤユニット3は、同じ直径の廃タイヤ2を複数段に重合して形成したものであるが、直径の大小異なる廃タイヤ2を交互に重合連結したものでもよい。
【0014】
上記廃タイヤユニット3は、上下に隣合う廃タイヤ2どうしを溶着又は接着することによりそれら複数の廃タイヤ2を互いに一体的に連結したものであるが、図4に示す廃タイヤ2のように、上下複数段に重合される廃タイヤ2に複数本(例えば4本ないし8本)の連結用軸筋材5を周方向に間隔をおいて軸方向に貫通させて、廃タイヤユニット3の上下両端側の各廃タイヤ2に当て付けた定着金具6を各連結用軸筋材5の両端部で止着することによって、複数の廃タイヤ2を互いに一体的に連結してもよい。この場合、各連結用軸筋材5の上端部には、上部基礎1bと連結するための連結筋8が溶接によって取り付けられている。この連結筋8は、上部側の定着金具6にボルトで取り付けてもよい。
【0015】
上記連結用軸筋材5には、PC鋼線又は異形鉄筋が使用される。PC鋼線は、直径が例えば9〜12mmの高抗張力の鋼線からなるもので、両端側に雄ねじが形成され、その一端部には係止用の径大頭部(ボルト留)9が形成されている。異形鉄筋は、鉄筋表面に節状の突起を付けた例えば直径19〜35mmの鉄筋である。図4にはPC鋼線の場合を例示している。
【0016】
図5は、廃タイヤ2が複数段に積み重ねられた廃タイヤユニット3を複数本のアンカー金具12によって地盤中に固定した状態を示す。(a) は廃タイヤ2を3段重ねにした廃タイヤユニット3、(b) は2段重ねにした廃タイヤユニット3であり、(c) はそ平面図である。アンカー金具12は、棒状本体12aと、これの上端部に連設された下向きコ字状のフック部12bとからなるもので、例えば図示のように砂利、砕石又は栗石層G上に複数段に積み重ねた廃タイヤ2の内側面に沿って棒状本体12aを打ち込み、そのフック部12bを最上段の廃タイヤ2に係嵌するようになっている。
【0017】
上記のような構成の構造物用基礎1、即ち廃タイヤユニット3を多数並置してなる下部基礎1aと、この下部基礎1aの上に形成されるコンクリート製上部基礎1bである布基礎Aとからなる図1に示すような構造物用基礎1を施工するには、先ず、建物用地盤を所定範囲にわたって一定の深さ掘削し、その底部に砂利、砕石又は栗位石層Gを設け、この砂利、砕石又は栗位石層Gの上に、廃タイヤユニット3を図1に示すように形成される布基礎Aの配置ラインに沿って前後に隣接させた状態で一列状に配置することにより、下部基礎1aを形成する。この場合、廃タイヤユニット3の廃タイヤ2は、布基礎Aの底面幅w(図2参照)より大きい直径のものを使用する。また、廃タイヤユニット3の各廃タイヤ2には充填材4を詰め込んでおく。
【0018】
上記のように砂利、砕石又は栗位石層Gの上に廃タイヤユニット3を布基礎Aの配置ラインに沿って配置したならば、各廃タイヤユニット3の中空部には図3に示すように掘削土砂Sを詰め込んだ(あるいは、コンクリート、コンクリート殻等からなる前記充填材4を詰め込んでもよい)後、この廃タイヤユニット3列上には、布基礎形成用のコンクリート型枠パネルを仮設してコンクリートを打設することにより、図1〜図3に示すような上部基礎1bとしての布基礎Aを形成する。この場合、布基礎Aの丈は、基礎全体をコンクリートで形成する従来の布基礎より十分低くしてよい。また、布基礎Aを形成する際には、図4に示すように廃タイヤユニット3の各連結用軸筋材5の上端部に連結した連結筋8を型枠パネル内に突入させることにより、各廃タイヤユニット3とコンクリート布基礎Aを一体化することができる。連結筋8は上部側の定着金具6にボルト止めしてもよい。
【0019】
こうして建物用地盤に多数の廃タイヤユニット3からなる下部基礎1aと布基礎Aからなる上部基礎1bとによって構成される構造物用基礎1を形成した後、図2に示すように上部基礎1bがその高さの半分程度埋まるように掘削土砂Sを埋め戻すことによって、構造物用基礎1の施工を終了する。
【0020】
上述のような下部基礎1aと上部基礎1bからなる構造物用基礎1によれば、下部基礎1aが、廃タイヤ2を複数段に重合した廃タイヤユニット3を多数並置することによって形成されるものであって、下部基礎1aに廃タイヤ2を使用するから、この廃タイヤ2により基礎の受圧面積が大きくとれて、不等沈下を防止できる。また、廃タイヤ2のゴムの弾性を利用するから、免震効果が発揮され、地震発生時に有効となる。また、この下部基礎1aは、これまで産業廃棄物として焼却処分されていた廃タイヤ2を利用して形成されるから、廃タイヤを焼却する場合のように環境を汚染することがなく、産業廃棄物の有効利用を図ることができる。また、下部基礎1aに廃タイヤ2を使用することによって、基礎全体をコンクリートが形成されていた従来の構造物用基礎に比べ、基礎の材料費がコンクリートよりもはるかに安くなり、施工費の大幅な低減化を図ることができる。更に、廃タイヤ2の径や廃タイヤ2の積み重ね高さの選択によって所望の基礎支持力を得ることができる。例えば大型トラック等の径の大きい廃タイヤ2を使用すれば、大きな支持力が得られる。
【0021】
また、廃タイヤ2の中空部2oに、コンクリート、モルタル、セメントミルク、コンクリート殻、発泡モルタル、タイヤチップ、土砂、発泡スチロール等の充填材3を詰め込むことによって、下部基礎1aの強度、剛性力を増大できると共に、下部基礎1aの性能の調整を図ることができ、地盤状況に応じた使用が可能となり、またコンクリート殻、タイヤチップ、発泡スチロール等の廃材の有効利用を図ることができる。
【0022】
図6は本発明に係る他の構造物用基礎11を示す斜視図、図7は構造物用基礎11の縦断面図、図8は図7のX−X線断面図である。この構造物用基礎11は、前記構造物用基礎1と同様に廃タイヤ2が複数段に積み重ねられた廃タイヤユニット3を多数並置してなる下部基礎1aと、この下部基礎1aの上に形成されるコンクリート製の上部基礎1bとから構成されるが、上部基礎1bが、べた基礎Bからなる点が構造物用基礎1と異なっている。下部基礎1aの各廃タイヤユニット3の構成については、前述した構造物用基礎1の構成と全く同じであり、各廃タイヤ2には中空部2oに充填材4が詰め込まれている。
【0023】
この構造物用基礎11を施工するには、構造物用基礎1の場合と同様、建物用地盤を所定範囲にわたって一定の深さ掘削し、その底部に砂利、砕石又は栗位石層Gを設け、この砂利、砕石又は栗位石層Gの上面全体に亘り、多数の廃タイヤユニット3を、図7及び図8の平面図に示すような状態に配置することによって下部基礎1aを形成する。そして、各廃タイヤユニット3の中空部に掘削土砂Sを詰め込んだ(あるいは、コンクリート、コンクリート殻等からなる前記充填材4を詰め込んでもよい)後、これら廃タイヤユニット3の上側には、べた基礎形成用のコンクリート型枠パネルを仮設してコンクリートを打設することにより、図6に示すような上部基礎1bとしてのべた基礎Bを形成する。
【0024】
下部基礎1aを形成する多数の廃タイヤユニット3は、この実施形態では、前後左右ほとんど隙間がないように配置しているが、相互に適当間隔をおいて配置してもよい。この実施形態のように上部基礎1bがべた基礎Bからなる場合は、廃タイヤユニット3の配置が容易であるから、施工がし易くなる。下部基礎1aを形成する廃タイヤユニット3及び各廃タイヤ2の作用効果については、前述した構造物用基礎1の場合と同様である。
【0025】
図9の(a) 及び(b) は、本発明に係る構造物用基礎21を示す斜視図である。(a) に示す構造物用基礎21は、単一の廃タイヤ2からなる下部基礎1aと、この下部基礎1aの上に形成されるコンクリート製の上部基礎1bとから構成され、(b) に示す構造物用基礎21は、複数段、例えば2段に積み重ねられた廃タイヤ2からなる下部基礎1aと、この下部基礎1aの上に形成されるコンクリート製の上部基礎1bとから構成されたものである。上部基礎1bは、束13を支持するコンクリート製の束基礎Cからなる。下部基礎1aの廃タイヤ2については、前述した構造物用基礎1,11の構成と同じであり、各廃タイヤ2には中空部2oに充填材4が詰め込まれている。この構造物用基礎21も、下部基礎1aに廃タイヤ2を使用するから、この廃タイヤ2によって基礎の受圧面積が大きくとれ、不等沈下を防止でき、また廃タイヤ2のゴムの弾性を利用するから、免震効果が発揮され、地震発生時に有効となる。
【0026】
図10は本発明に係る構造物用基礎31を示すもので、(a) は側面図、(b) は斜視図である。この構造物用基礎31は、例えば溝幅及び溝深さが夫々240〜600mmの比較的小型のコンクリート製U型側溝14が設置される地盤に設けられる基礎であって、単一の(複数段に積み重ねられていない)廃タイヤ2を複数並置したものからなる。廃タイヤ2については、前述した構造物用基礎1,11の構成と同じであり、各廃タイヤ2には中空部2oに充填材4が詰め込まれている。この基礎31を施工するには、図10の(a) 及び(b) に示すように、砂利、砕石又は栗位石層Gの上に廃タイヤ2を一列状に並置して基礎31を形成し、この一列状の廃タイヤ2からなる基礎31の上に敷モルタル15を介して既製のU型側溝14を載置すればよい。各廃タイヤ2の中央開口部には土砂を詰め込むようにしてもよい。
【0027】
図11は、図10に示すものと同様な構造物用基礎31であり、砂利、砕石又は栗位石層Gの上には、左右2個の廃タイヤ2と単一の廃タイヤ2とを交互にU型側溝14の長手方向に沿って配置したものである。このような基礎31によれば、受圧面積を十分広くとれて、U型側溝14をより安定状態で支持できる。
【0028】
図12の(a) 及び(b) は、溝幅が1200〜2000mm、溝深さが1100〜1500mmの大型のコンクリート製U型側溝14が設置される地盤に設けられる構造物用基礎31を示したもので、この場合、廃タイヤ2は、(b) に示すように、砂利、砕石又は栗位石層Gの上にU型側溝14の長手方向に沿って例えば4列状態に配置される。廃タイヤ2については、構造物用基礎1,11の構成と同じであり、各廃タイヤ2には中空部に充填材が詰め込まれている。またこの場合、コンクリート製U型側溝14は、この基礎31の上に現場打ちによって形成される。
【0029】
図13の(a) 及び(b) は本発明に係る構造物用基礎41を示す斜視図である。この構造物用基礎41は、例えば人道や車道用のトンネル型材として使用されるコンクリート製ボックスカルバート(例えば内法幅が1000〜5000mm、内法高さが同じく1000〜5000mm)16が設置される地盤に設けられる基礎であって、廃タイヤ2が複数段、例えば2段に積み重ねられた廃タイヤユニット3を複数並置したものからなる。廃タイヤ2については、構造物用基礎1,11,31の構成と同じであり、各廃タイヤ2には中空部に充填材が詰め込まれている。
【0030】
この基礎41を施工するには、図13の(a) 及び(b) に示すように、砂利、砕石又は栗位石層Gの上に、廃タイヤ2を例えば2段に積み重ねたものからなる多数の廃タイヤユニット3をU型側溝14の長手方向に沿って例えば4列状態に並置することによって基礎41を形成する。各廃タイヤユニット3の中空部には土砂を詰めてもよい。こうして形成した基礎41の上にコンクリート製ボックスカルバート16を現場打ちによって形成する。
【0031】
上記のような構造物用基礎31,41によれば、多数の廃タイヤ2を使用するから、これらの廃タイヤ2によって基礎の受圧面積が大きくとれ、不等沈下を防止でき、また廃タイヤ2のゴムの弾性を利用するから、免震効果が発揮され、地震発生時に有効となる。そして、廃タイヤ2の径、その配置個数、積み重ね個数等の選択によって、所望の支持力を得ることができる。また、各廃タイヤ2の中空部2oに充填材4を詰め込むことによって、基礎の強度を増大させることができる。
【0032】
また、図示は省略するが、本発明に係る基礎は、1個の廃タイヤ2によって構成することができる。例えば、銅像などの比較的小さな構造物を設置する場合には、その構造物の径より大きな、例えば大型トラックの廃タイヤ2を構造物用基礎として使用することができる。この場合も、その廃タイヤ2によって基礎の受圧面積が大きくとれ、不等沈下を防止でき、また免震効果が発揮され、地震発生時に有効となる。
【0033】
【発明の効果】
請求項1に係る発明の構造物用基礎は、廃タイヤが複数段に積み重ねられた廃タイヤユニットを複数並置してなる下部基礎と、この下部基礎の上に形成されるコンクリート製の上部基礎とからなるもので、上部基礎が布基礎やべた基礎の場合に有効であって、下部基礎に廃タイヤを使用するから、基礎の受圧面積が大きくとれ、不等沈下を防止できる。また廃タイヤのゴムの弾性を利用するから、免震効果が発揮され、地震発生時に有効となり、また産業廃棄物の有効利用を図ることができる。また下部基礎に廃タイヤを使用することによって、基礎全体をコンクリートが形成されていた従来の構造物用基礎に比べて、基礎の材料費がコンクリートよりもはるかに安くなって、施工費の大幅な低減化を図ることができる。そして特に、この構造物用基礎によれば、多数の廃タイヤに複数本の連結用軸筋材を周方向に間隔をおいて軸方向に貫通させて、これら廃タイヤの上下両端に当て付けた定着金具を各連結用軸筋材の両端部で止着することにより、廃タイヤの連結強度を高めることができると共に、廃タイヤの連結作業を迅速容易に行なうことができる。
【0034】
請求項2に係る発明の構造物用基礎によれば、廃タイヤの中空部に充填材を詰め込むことにより、基礎杭の強度を増大できると共に、基礎杭の性能の調整を図ることができて、地盤状況に応じた使用が可能となり、またコンクリート殻、タイヤチップ、発泡スチロール等の廃材の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る構造物用基礎を示す斜視図である。
【図2】 構造物用基礎の縦断面図である。
【図3】 構造物用基礎の更に詳細な縦断面図である。
【図4】 連結用軸筋材を使用した廃タイヤユニットの縦断面図である。
【図5】 (a) 及び(b) は廃タイヤユニットをアンカー金具によって地盤中に固定した状態を示す断面図、(c) は平面図である。
【図6】 本発明に係る他の構造物用基礎を示す斜視図である。
【図7】 同上の構造物用基礎の縦断面図である。
【図8】 図6のX−X線断面図である。
【図9】 (a) 及び(b) は本発明の他の構造物用基礎の斜視図である。
【図10】 本発明の他の構造物用基礎を示すもので、(a) は側面図、(b)は斜視図である。
【図11】 本発明の他の構造物用基礎を示すもので、(a) は側面図、(b)は斜視図である。
【図12】 本発明の他の構造物用基礎を示すもので、(a) は側面図、(b)は斜視図である。
【図13】 本発明の他の構造物用基礎を示すもので、(a) は側面図、(b)は斜視図である。
【符号の説明】
1,11,21,31,41 構造物用基礎
1a 下部基礎
1b 上部基礎
2 廃タイヤ
2o 廃タイヤの中空部
3 廃タイヤユニット
4 充填材
5 連結用軸筋材
6 定着金具
A 布基礎
B べた基礎
C 束基礎
14 コンクリート製U型側溝
16 ボックスカルバート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a foundation provided on a ground on which various structures are installed, and more particularly to a foundation for a structure using waste tires.
[0002]
[Prior art and problems]
Conventional foundations for structures cannot be listed concretely, but since almost all of the foundation is made of concrete, construction costs are high, and cracks occur during strong earthquakes. It occurred easily and sometimes caused uneven settlement.
[0003]
In view of the above-mentioned problems, the present invention can reduce the construction cost of the foundation by using waste tires, can take a large pressure-receiving area with respect to the ground, can avoid uneven settlement, and is excellent in seismic isolation. The purpose is to provide a basis.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The foundation for a structure according to claim 1 is a foundation provided on the ground where the structure is installed, and a
[0005]
According to a second aspect of the present invention, in the structural foundation according to the first aspect, the
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing a structural foundation 1 according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the structural foundation 1, and FIG. 3 is a more detailed longitudinal sectional view of the structural foundation 1. The structure foundation 1 includes a
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
A PC steel wire or a deformed reinforcing bar is used for the connecting
[0016]
FIG. 5 shows a state in which the
[0017]
From the structure foundation 1 having the above-described structure, that is, the
[0018]
If the
[0019]
After forming the structure foundation 1 constituted by the
[0020]
According to the structural foundation 1 composed of the
[0021]
In addition, by filling the hollow portion 2o of the
[0022]
6 is a perspective view showing another
[0023]
To construct this
[0024]
In this embodiment, a large number of
[0025]
FIGS. 9A and 9B are perspective views showing a
[0026]
FIG. 10 shows a
[0027]
FIG. 11 shows a
[0028]
FIGS. 12A and 12B show a
[0029]
FIGS. 13A and 13B are perspective views showing a
[0030]
To construct the
[0031]
According to the
[0032]
Although not shown, the foundation according to the present invention can be constituted by one
[0033]
【The invention's effect】
The structural foundation of the invention according to claim 1 includes a lower foundation formed by juxtaposing a plurality of waste tire units in which waste tires are stacked in a plurality of stages, and a concrete upper foundation formed on the lower foundation. This is effective when the upper foundation is a fabric foundation or a solid foundation, and waste tires are used for the lower foundation. Therefore, the pressure receiving area of the foundation can be increased, and uneven settlement can be prevented. Moreover, since the elasticity of the rubber of the waste tire is used, a seismic isolation effect is exhibited, which is effective when an earthquake occurs, and industrial waste can be effectively used. In addition, by using waste tires for the lower foundation, the material cost of the foundation is much cheaper than concrete compared to the conventional structure foundation where the entire foundation is made of concrete, and construction costs are significantly higher. Reduction can be achieved. And in particular, according to this structural foundation, a plurality of connecting shaft reinforcing bars are passed through in the axial direction at intervals in the circumferential direction and applied to the upper and lower ends of these waste tires. By fixing the fixing metal fittings at both ends of each connecting shaft reinforcing member, the connection strength of the waste tire can be increased and the connection work of the waste tire can be performed quickly and easily.
[0034]
According to the structure foundation of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a structural foundation according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a structural foundation.
FIG. 3 is a more detailed longitudinal sectional view of a structural foundation.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a waste tire unit using a connecting shaft reinforcing material.
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing a state where a waste tire unit is fixed in the ground with an anchor fitting, and FIG. 5C is a plan view.
FIG. 6 is a perspective view showing another structural foundation according to the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the structural foundation described above.
8 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
FIGS. 9A and 9B are perspective views of other structural foundations of the present invention. FIG.
10A and 10B show another structural foundation of the present invention, in which FIG. 10A is a side view and FIG. 10B is a perspective view.
11A and 11B show another structural foundation of the present invention, in which FIG. 11A is a side view and FIG. 11B is a perspective view.
12A and 12B show another structural foundation of the present invention, in which FIG. 12A is a side view and FIG. 12B is a perspective view.
FIG. 13 shows another structural foundation of the present invention, in which (a) is a side view and (b) is a perspective view.
[Explanation of symbols]
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Claims (2)
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