JP4029191B2 - 沈下抑制構造体、沈下抑制構造体の施工方法 - Google Patents
沈下抑制構造体、沈下抑制構造体の施工方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築又は土木構造物の不同沈下を防止する沈下抑制構造体及びその施工方法並びに沈下抑制杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上建造物の直下に構築して、地上建造物を支える基礎形式として、一般的に直接基礎、杭基礎、ケーソン基礎、地盤改良等が挙げられる。
【０００３】
この中の直接基礎は、フーチングにより上部構造からの荷重を地盤に伝えるフーチング基礎と、上部構造からの荷重を単一の基礎スラブ又は格子梁と基礎スラブで地盤に伝えるべた基礎に分類される。
【０００４】
直接基礎は、基礎の底面で、鉛直力、水平力及びモーメントに抵抗することから、上部構造からの荷重に対して、地盤強度が十分であるような場合に選択される。また、地盤に充分な強度が無い場合、構造造物の規模に拘わらず、軟弱な地盤を掘り下げて地盤強度の大きい地盤に支持させることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、直接基礎は他の基礎形式に比較して工費が安く済むが、地盤上層に強度の大きい地盤が存在することが少ないため、地盤上層を地盤改良した後に直接基礎を設ける場合が多い。
【０００６】
また、基礎形式を直接基礎とした場合、上部構造物の面積範囲内で、例えば両側部での深度方向の地層の種類、厚さ、性状（含水比等）などが異なる場合が多いため、将来において不同沈下発生のおそれがある。
【０００７】
このため、工費が嵩んでも直接基礎に代わり、杭基礎等の他の基礎形式とすることが多かった。
【０００８】
また、直接基礎を用いた場合でも、不同沈下を防止するための手段として、直接基礎と杭基礎を併用した、いわゆるパイルド・ラフト基礎がある。
【０００９】
このパイルド・ラフト基礎は、直接基礎の底面での支持力と、杭基礎での支持力とを異なる基礎形式を併用し、どの平面位置においても異なる基礎形式を均一に配置し、両基礎で上部構造を支持するものである。
【００１０】
本発明は、このパイルド・ラフト基礎に鑑み、杭の上端部に、１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成した沈下抑制杭を用い、基礎ベース（フーチング、べた基礎）内、又は基礎ベース下部の地盤改良体内に、上端部の突起部及び／又は杭頭部を介在させて、基礎ベースを支持し、基礎ベースしいては上部構造物の不同沈下を防止したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明では、埋設した沈下抑制杭と一体に、上部構造を支持する基礎ベースを構築するので、前記問題点を解決した。
【００１２】
即ちこの発明は、地上構造物の直下に形成する基礎ベースと該地上構造物を支持する沈下抑制杭とで形成される構造体であって、前記沈下抑制杭は、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成してなり、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記基礎ベース内に埋設し、前記沈下抑制杭は複数本を使用し、前記隣接する沈下抑制杭を、少なくとも２本ずつ固定具で結合し、前記固定具は最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置に設けたことを特徴とする沈下抑制構造体である。
【００１３】
また、他の発明は、地上構造物の直下に形成する基礎ベースと該地上構造物を支持する沈下抑制杭とで形成される構造体であって、地盤の上層に形成した地盤改良体の上部に前記基礎ベースを形成し、前記沈下抑制杭は、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成してなり、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ及び／又は拡頭部を、前記地盤改良体内に埋設し、前記沈下抑制杭は複数本を使用し、前記隣接する沈下抑制杭を、少なくとも２本ずつ固定具で結合し、前記固定具は最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置に設けたことを特徴とする沈下抑制構造体である。
【００１４】
また、前記において、複数本の沈下抑制杭は予め連結して、回転しながら埋設すると共に、前記沈下抑制杭と併用して、地盤下部の支持地盤まで埋設される支持杭とを埋設して、該支持杭の杭頭部を、基礎ベースを介して地上構造物に接合したこと特徴とする沈下抑制構造体である。
【００１５】
また、構築方法の発明は、以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 前記沈下抑制杭を、上端部を地盤上に露出するように、連結した沈下抑制杭をまとめて同時に地盤中に埋設する。
(3) 前記沈下抑制杭の上端部に、硬化性材料により基礎ベースを構築し、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記基礎ベース内に埋設して、沈下抑制構造体を構築する。
【００１６】
また、前記において、沈下抑制杭の上端部の地盤上への露出は、予め上端部が露出するように埋設し、あるいは、地盤内に埋設した沈下抑制杭の上端部を、周辺地盤を根切りすることにより露出することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
【００１７】
また、他の構築方法の発明は、以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 地盤上層に、所定深さの地盤改良体を構築する。
(3) 前記沈下抑制杭を、前記地盤改良体を貫通して、連結した沈下抑制杭をまとめて同時に地盤内に埋設し、記沈下抑制杭の上端部で、前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記地盤改良体内に位置させる。
(3) 前記地盤改良体の上方に、基礎ベースを構築し、基礎ベース、地盤改良体、前記沈下抑制杭の上端部を一体化して、沈下抑制構造体を構築する。
【００１８】
また、他の構築方法の発明は、以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 地盤内に、前記連結した沈下抑制杭をまとめて同時に埋設し、前記沈下抑制杭の上端部を予め露出し、あるいは埋設後に周辺地盤を根切りして露出する。
(3) 地盤上に地盤改良体を形成し、前記沈下抑制杭の上端部で露出した、前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、埋設するように、地盤改良体を構築する。
(4) 前記地盤改良体の上方に、基礎ベースを構築し、基礎ベース、地盤改良体、前記沈下抑制杭の上端部を一体化して、沈下抑制構造体を構築する。
【００１９】
また、前記において、連結した沈下抑制杭を回転させながらまとめて同時に埋設する沈下抑制構造体の構築方法である。
【００２０】
前記における固化性材料とは、一般にはセメント系の材料を使用するが任意である。
【００２１】
前記における沈下抑制杭の並列は、直線上に並列する場合の外、平面視で三角形や四角形など多角形の頂点や対角線上に配置した場合なども含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】
杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、２つの環状突起部（外径Ｄ１）５、５を形成して、この発明の沈下抑制杭７を構成する（図１（ａ））。この場合、環状突起部５は少なくとも１つ形成すればよい（図１（ｂ））。また、環状の突起部としたが、環状とせずとも、杭本体（軸部）より突出していれば、その形状は問わない（いずれも図示していない）。
【００２３】
また、環状突起部５を上端部のみならず、下端部にも形成することもできる（図１（ｂ））。また、上端部を含めて、杭本体１の全長に適宜間隔毎に形成することもできる（図示していない）。
【００２４】
また、杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、軸径を大径（外径Ｄ１。Ｄ０＜Ｄ１）となる杭頭部（上端から長さＬ４）３を形成して、この発明の沈下抑制杭７を構成する（図１（ｃ））。更に、杭本体１の中間部及び下端部に、環状突起部（外径Ｄ１）５、５を形成することもできる（図１（ｅ））。
【００２５】
図１（ｂ）（ｅ）のように、杭上部以外にも突起部を設ければ、下方への支圧力だけでなく、地盤アンカーとして引抜き方向、即ち上方への支圧力も増大する。
【００２６】
また、杭本体（外径Ｄ０）１に、下部軸部より小径（Ｄ２。Ｄ２＜Ｄ０）の上部軸部４を形成し、杭本体１と上部軸部４との境界部分、と上部軸部４に、杭本体１より大径の環状突起部（外径Ｄ１。Ｄ２＜Ｄ０＜Ｄ１）５、５を形成して、この発明の沈下抑制杭を構成する（図１（ｄ））。この場合、大径に形成した杭本体（下部軸部）１により基礎ベース又は地盤改良体より下方の地盤との付着面積を大きくすることができるため、摩擦支持力が向上する。
【００２７】
また、杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、杭本体１より大径の軸径となる杭頭部３を形成して（図１（ｃ））、更に拡頭部３に環状突起部（外径Ｄ３。Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ３）５、５を２つ形成して、この発明の沈下抑制杭７を構成することもできる（図１（ｆ））。この場合には、水平耐力の向上、基礎ベース、及び／又は地盤改良体との付着面積の増大を図ることもできる。
【００２８】
【実施例１】
図１〜５に基づきこの発明の沈下抑制杭の実施例を説明する。
【００２９】
（１） 沈下抑制杭７は、ＰＣ鋼棒等の軸鉄筋、螺旋状鉄筋及び杭両端面に継手金具が取付けられた鉄筋篭を型枠内に設置し、コンクリートを投入してプレストレスを導入し、遠心成形により、杭本体１と環状突起部５、５とを一体に製造する。脱型した後、所定期間養生後、沈下抑制杭７を完成する。
【００３０】
沈下抑制杭７は、杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、２つの環状突起部（外径Ｄ１）５、５を形成してある（図１（ａ））。沈下抑制杭７をコンクリート製とする場合には、例えば、下記の寸法で、形成する。
【００３１】
杭長Ｌ ： ８ｍ
軸部径Ｄ０：４００ｍｍ
突起部径Ｄ１：５５０ｍｍ
軸部肉厚： ６５ｍｍ
突起位置（計２箇所）：
杭上端からＬ１＝５００ｍｍ、
Ｌ２＝１５００ｍｍ
【００３２】
（２） また、コンクリート製で、杭本体１の上部に拡頭部３を形成する沈下抑制杭７の場合には（図１（ｃ））、例えば、下記の寸法で形成する。
【００３３】
杭長Ｌ： ８ｍ
軸部径Ｄ０：４００ｍｍ
拡頭部径Ｄ１：５００ｍｍ
軸部肉厚：６５ｍｍ
拡頭部長Ｌ４：杭上端から１０００ｍｍ
【００３４】
（３） 上記のようにして形成した沈下抑制杭７の下端部に、沈下抑制杭を地盤に埋設するための先端金具９を、更に取付けて、沈下抑制杭を構成することもできる（図３）。先端金具９は、例えば、杭本体の下端板１４に逆円錐状の基部１０に、棒状の掘削突条１１、１１を固定して形成する（図３（ａ））。また、２分割したリング板１２、１２を捻って、端縁１３、１３を上下にずらした状態で、下端板１４の外周に固定することもできる（同（ｂ））。
【００３５】
杭本体１の上端部に３つの環状突起部５、５を形成すると共に、下端板１４にリング板１２、１２からなる先端金具９を固定して、沈下抑制杭１７を構成する（同（ｃ））。
【００３６】
また、先端金具９は、掘削刃を有するものや、螺旋状、翼状、矩形状等、またそれらを組合わせたものを取付けることができ、沈下抑制杭１７を回転埋設させることができる。先端金具９の外径を杭軸部径よりも大径とした場合には、先端金具からの支圧力（圧縮側、引張側共に）を増大させることができる。
【００３７】
先端金具９を用いて、直接に沈下抑制杭１７を埋設することによって、杭穴掘削時の掘削土を杭穴壁に押圧しながら埋設できるため、地上に排出される掘削残土を極力抑えることができ、環境上好ましい。
【００３８】
（４）他の実施例
【００３９】
前記実施例において、突起部は遠心成形用の型枠で、杭本体部と一体に形成したが、円筒状の杭本体１を形成した後に２つ割り状のリング片１９、１９を互いにボルト等で締付けて突起部５を形成することもできる（図５（ａ））。この場合には、構築現場で、求める付着力等からリング片１９の大きさ（外径・高さ）、位置、数量等を任意に設定できる。
【００４０】
また、リング片１９、１９を使用する場合、リング片１９の下面に大径部２０を形成することもでき（同（ｂ））、また、リング片１９の外周面に突部２１を、２１形成することもでき（同（ｃ））、これらの場合には、引抜力や付着力を増加させることができる。
【００４１】
また、前記実施例において、環状突起部５は、上端部６ａ及び下端部６ｂを徐々に縮径して、上下端では杭本体部と同一径に形成したが（図１（ａ））、環状突起５の上端部６ａのみに縮径部を形成し下端部６ｂをフラット面とし（図４（ａ）、あるいは下端部６にのみ縮径部を形成し、上端部をフラット面とすることもできる（図４（ｂ））、あるいは上下端両方の縮径部を形成しないでフラット面とすることもできる（図示していない）。即ち、このような場合には、環状突起部５の径を杭の長さ方向で変化させることができ、例えば埋設予定の杭中間部の地層が比較的地盤強度を有するような場合には、該地層に位置する環状突起部６の外径を大きくして周辺地盤への支圧力を増大させることができる。
【００４２】
また、環状突起部５の杭の長さ方向の長さＬ５を、長く（環状突起部５の外径程度）形成し（図４（ｃ））、あるいは短く形成する（図示していない）等変化させることもできる。
【００４３】
また、前記実施例において、環状突起部５の平面形状は円状としたが、六角状とすることもできる（図４（ｄ））。
【００４４】
また、前記実施例において、突起部の形状を環状としたが、他の形状、例えば、凹凸状、螺旋状、矩形状等種々のものを適用できる（図示していない）。
【００４５】
前記実施例において、沈下抑制杭の下端面の中空部は、開放型としたが、閉塞型とすることもできる（図示していない）。
【００４６】
また、前記実施例において、沈下抑制杭７、１７として、コンクリート杭を使用したが、杭本体１として鋼管杭、ＳＣ杭（外殻鋼管付きコンクリート杭）やＨ型鋼を用いる場合でも同様に適用できる（図２）。即ち、鋼管からなる杭本体１の上端部外周に、棒状の材料を環状に巻き付けて所定間隔で溶接して環状突起部５、５として、沈下抑制杭２３とすることもできる（図２（ｃ））。この場合、棒状の材料を螺旋条に配置して突起部とすることもできる（図示していない）。また、２分割したリング板１２、１２を捻って、端縁１３、１３を上下にずらした状態とした先端金具９を、鋼管からなる杭本体１の下端部に溶接固定すると共に、同様の先端金具９と同様のリンク板１２、１２を環状突起部５として、上端部に溶接固定して、沈下抑制杭２３とすることもできる（図２（ｃ））。また、２分割したリング板１２、１２を捻って、端縁１３、１３を上下にずらした状態とした先端金具９を、環状突起部５、５として、鋼管からなる杭本体１の上端部に２つ溶接固定して、沈下抑制杭２２とすることもできる（図２（ｂ））。
【００４７】
また、前記各場合で、鋼管の内面に突起部を形成することもできる（図示していない）。鋼管からなる杭本体１の内部をリブ付きとした場合には、基礎ベースや地盤改良体との付着を増加させることができる。
【００４８】
また、杭本体１としてＨ型鋼を使用し、フランジ２４、２４の外面に、横方向の鋼材を溶接固定して、突起部５、５を形成して、沈下抑制杭２３とすることもできる（図２（ｄ））。この場合、フランジ２４の外面が効果的であるが、フランジ２４の外面と共に又はフランジ２４の外面に代えて、フランジ２４の内面又はウエブ２５の外面に同様に突起部を形成することもできる（図示していない）。
【００４９】
【実施例２】
次に、実施例１で説明した沈下抑制杭７を使用した第１の施工方法及び構造体の実施例について説明する。この実施例では、沈下抑制杭７の上部の環状突起部５、５を基礎ベース内に位置させる。
【００５０】
沈下抑制杭７を地盤中に埋設する方法としては、従来のプレボーリング工法や中掘工法等種々のものを利用できるが、ここではセメントミルクを使用したプレボーリング根固め工法に則して述べる。
【００５１】
〔１〕実施例
【００５２】
（１）本実施例で使用する掘削ロッド２６は、先端に掘削ヘッド２７を有し、所定間隔毎に練付ドラム２８、撹拌バー２９を有する構成である（図６（ａ）（ｂ））。
【００５３】
本実施例で使用する沈下抑制杭７は、
杭長：Ｌ＝８ｍ
軸部径：Ｄ０＝４００ｍｍ
突起部外径：Ｄ１＝５５０ｍｍ
突起部の数：２つ
突起部位置：Ｌ１＝ ５００ｍｍ、
Ｌ２＝１５００ｍｍ
とする（図１（ａ））。また、本実施例で形成した杭穴３１の寸法は、
杭穴長：９ｍ
杭穴径：５８０ｍｍ、
根固め部３３の長さＬ５：
Ｌ５＝杭穴下端面から２ｍ
とする。根固め部３３については、拡大掘削を行って杭穴拡底部として形成してもよい。
【００５４】
（２）掘削機のオーガーに接続した掘削ロッド２６を回転させて、掘削ヘッド２７の先端から掘削液（水等）を吐出しながら地盤を掘削して（図６（ａ））、所定長さの杭穴３１を形成する（図６（ｂ））。
【００５５】
（３）杭穴３１を形成した後、杭穴３１の下部に根固液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５Ｎ／ｍｍ２程度）を充填して、杭穴３１の下部に介在する掘削土と置換して根固め液層３４を形成する（図６（ｃ））。
【００５６】
根固め液層３４の上部に杭周固定液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を注入して、撹拌バー２９等で掘削土と撹捗混合し、ほぼ杭穴口付近までソイルセメントからなる杭周固定液層３５（例えば固化強度０．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を形成する（図６（ｄ））。
【００５７】
（４）掘削機のオーガーから掘削ロッド２６を取り外し、杭保持キャップ３７を取り付けて、杭保持キャップ３７に沈下抑制杭７を保持する。上記のようにして根固液及び杭周固定液が充填された杭穴３１の上方から杭穴３１内に、沈下抑制杭７を挿入する（図６（ｄ））。尚、挿入に際しては、沈下抑制杭７を圧入して所定位置に設置するが、必要とあれば沈下抑制杭７を回転して設置する。
【００５８】
（５）杭先端８が杭穴下端面３６から５００ｍｍ上方に位置するところで、沈下抑制杭７を保持して、杭周固定液層などが固化発現後に、沈下抑制杭７から杭保持キャップ３７を取り外す。こうして沈下抑制杭７の埋設が完了する（図６（ｆ））。
【００５９】
（６）次に、根固め液層３４及び杭周固定液層３５が固化後、根切りを行って杭頭部を露出させる。本実施例では最上部の環状突起部５ａを基礎ベース内（ここではべた基礎内）に位置させるため、地上から１．５ｍ根切りを行う。この場合、杭頭部が杭上端から下方に約１ｍ地盤上から露出することになる（図６（ｆ））。
【００６０】
（７）沈下抑制杭の露出した杭頭部の上面又は側面に基礎ベース内に定着させるために異形鋼棒等の鉄筋３８を固定する（図６（ｇ））。また、根切りした底に栗石や砕石等を敷設して均し層３９を形成する。尚、均し層３９（栗石や砕石等）は省略することもできる（図示していない）。
【００６１】
（８）続いて、基礎ベース形成用のコンクリートを上部構造物の造成範囲内に流し込む。基礎ベース４０の厚さ（高さ）は約１．８ｍとし、沈下抑制杭７の上端部が基礎ベース４０内に位置し、上側の環状突起部５が基礎ベース４０の中央付近に埋設される。尚、沈下抑制杭７の最上の環状突起部５ａをさらに杭上端側に形成すれば、基礎ベース４０の厚さを薄くすることができる。
【００６２】
以上のようにして、沈下抑制構造体４２を構築する（図６（ｈ））。
【００６３】
〔２〕他の実施例
【００６４】
また、前記実施例において、根切りして、沈下抑制杭７の上端部の環状突起部５、５を露出させたが、予め、地盤面から突出する位置で、沈下抑制杭７を埋設することもできる（図示していない）。
【００６５】
また、前記実施例において、２つの環状突起部５、５を有する沈下抑制杭を使用したが、前記実施例１に記載の他の沈下抑制杭７、１７、２３を使用することもできる（図示していない）。
【００６６】
また、前記実施例では、プレボーリング工法で、沈下抑制杭７を埋設したが、中堀工法による埋設方法、回転貫入方法の他に、打撃方法や現場造成方法など種々のものを適用できる（図示していない）。
【００６７】
【実施例３】
図７に基づき、実施例１で説明した沈下抑制杭を使用した第２の施工方法及び構造体について述べる。
【００６８】
ここでは、予め基礎ベース４０の下方の地盤に地盤改良体４４を形成し、その後に、沈下抑制杭７、１７等を埋設する方法である。
【００６９】
（１）本実施例で用いる沈下抑制杭１７は、上端部に３つの環状突起部５、５を形成し、下端に先端金具９を取り付けて構成する（図３（ｃ））。ここで使用する先端金具９は、杭軸部径よりも大径の外径を有するリング板１２（からなる螺旋状）のものを用い（図３（ｂ））、杭中空部は先端金具９によって閉塞されている。
【００７０】
ここで使用する沈下抑制杭１７の寸法は、以下のものを採用する。
【００７１】
杭長：Ｌ＝８ｍ、
杭軸部径：Ｄ０＝３００ｍｍ、
環状突起部５の径：Ｄ１＝４５０ｍｍ、
先端金具９の外径：Ｄ４＝４５０ｍｍ、
環状突起部５の位置：
杭上端からＬ１＝５００ｍｍ、
Ｌ２＝１５００ｍ、
Ｌ３＝２５００ｍｍ
の３箇所とする。
【００７２】
（２）先ず、基礎ベース（ここではフーチング）４０を造成する平面範囲、又は上部構造物造成の平面範囲で、地盤改良を行う。
【００７３】
基礎ベース４０造成範囲内の地盤を、撹拌掘削ロッド４５を有する施工機械によって、撹拌掘削ロッド４５の下端に取付けられた撹拌翼からスラリーを吐出して、改良対象地盤を撹拌して混合する（図７（ａ））。撹拌掘削ヘッドを地上に取り出せば、地上から深さ約３ｍまで地盤改良が完了した地盤改良体（層）４４を形成する（図７（ｂ））。
【００７４】
（３）地盤改良体４４を形成後、地盤改良体４４が固結する前に沈下抑制杭１７を埋設する。即ち、地盤改良体４４の形成後、施工機械の撹拌掘削ロッド４５を杭保持キャップ３７に取替え、先端金具９を取付けた沈下抑制杭１７を、杭保持キャップ３７に保持する。
【００７５】
沈下抑制杭１７に回転を与え、下端部の先端金具９で地盤を掘削しながら、沈下抑制杭１７を地盤中に貫入する。沈下抑制杭１７は、先端が地盤改良体４４内を貫通した後も、そのまま回転を与えた状態で、地盤改良体４４より下方の現地盤に貫入する（図７（ｃ）（ｄ））。
【００７６】
沈下抑制杭１７の上端１８が、地盤改良体４４の上面から約３０ｃｍ程度突出した状態で、約３ｍの厚さを有する地盤改良体４４内に、沈下抑制杭１７の環状突起部５が３箇所位置している。この状態で、沈下抑制杭１７の貫入を停止し（図７（ｅ））、沈下抑制杭１７から杭保持キャップ３７を取り外す（図７（ｆ））。こうして、地盤改良体４４が所定期間経過後、固化すれば、沈下抑制杭１７の上部と地盤改良体４４が一体化する。
【００７７】
（４）次に、地盤改良体４４から露出した沈下抑制杭１７の上端１８の面又は側面に、基礎ベース４０内に定着させるために異形鋼棒等の鉄筋３８、３８を固定する（図７（ｆ））。また、この際、実施例２と同様に、地盤改良体４４上に栗石や砕石等からなる均し層３９を敷設することもできる（図示していない）。
【００７８】
（５）続いて、地盤改良体４４上に基礎ベース４０用の型枠を設置し、型枠内にコンクリートを流し込み、基礎ベース４０を造成し、沈下抑制構造体４６が完成する（図７（ｇ））。
【００７９】
（６）この沈下抑制構造体４６は、所望の上部構造物の荷重を、地盤改良体４４及び基礎ベース４０により支持する。また、沈下抑制杭１７の環状突起部５、５を地盤改良体４４内に位置させて、地盤改良体４４との付着面積を増大させることによって、上部構造の荷重、長期荷重等によって作用する応力を沈下抑制杭１７に伝達させて、地盤改良体４４、基礎ベース４０、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる。
【００８０】
また、本実施例では、沈下抑制杭１７の施工に関し、杭穴を掘削せず、先端金具９を取付けて回転させて貫入しているため、貫入の際に生じる掘削土が杭穴壁に押付けられていくため、地上に排出される掘削土の量を極力抑えることができる。
【００８１】
（７）他の実施例
【００８２】
前記実施例において、上端部に環状突部５、５を有する沈下抑制杭１７を使用したが、沈下抑制杭１７の中間部にも環状突部５を有する有する構造とすることもできる（図１（ｂ）（ｅ）参照）。この沈下抑制杭７、１７に伝達する応力を環状突起部５の上端部６ａ、下端部６ｂの傾斜面から、基礎ベース４０、地盤改良体４４内におけると同様に、地盤に支圧することができ、摩擦支持効果が得られる。
【００８３】
また、実施例２と同様に、地盤上層中に地盤強度が大きい層があった場合、その層内に、沈下抑制杭７等の環状突起部５が位置するように、環状突起部５を設けた沈下抑制杭７等を使用して、埋設することもできる（図示していない）。また、同様に、地盤強度が大きい層に先端金具９等を位置させることもできる（図示していない）。更に、地盤強度が大きい層に拡大根固め部を形成して、拡大根固め部内に根固め液を充填することもできる。
【００８４】
また、前記実施例において、多軸オーガーを使用して、複数の沈下抑制杭を同時に埋設できることも可能である（実施例４参照）。
【００８５】
また、前記実施例において、掘削撹拌ロッド４５を使用し、セメント系固化材を用いた混合処理工法を適用したが、他の混合処理工法を適用することもでき、更に、通常使用される他の地盤改良工法、例えば、ドレーン工法、固結工法、置換工法等種々のものを適用できすることももちろん可能である（図示していない）。
【００８６】
また、前記実施例において、地盤改良体４４を形成後に沈下抑制杭１７を地盤中に埋設したが、先に沈下抑制杭１７を地盤中に埋設した後、所定深度に亘って沈下抑制杭１７を含む所定平面の範囲を地盤改良を行い、地盤改良体４４を形成し、沈下抑制杭７の環状突起部５を地盤改良体４４内に位置させることもできる（図示していない）。
【００８７】
また、前記実施例において、沈下抑制杭１７の上端部を地盤改良体４４の上方に露出するように埋設して、沈下抑制杭１７を基礎ベース４０内に定着させたが（図７（ｇ））、沈下抑制杭１７の上端を地盤改良体４４の上面（基礎ベース４０の下面）に一致させて埋設することもできる（図１３（ｂ））。また、沈下抑制杭１７の上端を地盤改良体４４内に位置させて、必要ならば根切りして、沈下抑制杭１４の上端部又は上面を露出させて、基礎ベース４０と定着させることもできる（図示していない）。
【００８８】
また、前記実施例において、沈下抑制杭１７の上端部を基礎ベース４０内に定着させると、沈下抑制杭１７と地盤改良体４４と基礎ベース４０とを一体的に構成できるので、望ましいが、沈下抑制杭１７の上端部を地盤改良体４４内に留めておくこともできる（図示していない）。
【００８９】
また、沈下抑制杭７、１７等と、杭先端を支持層まで埋設させる支持杭６１とを併用して構成することもできる（図１５、図１６）。この場合、支持杭６１として、単独又は連結した既製杭を使用し（図１５、図１６）、あるいは現場造成杭等を使用することもできる（図示していない）。
【００９０】
例えば、上部構造物４３から伝達する荷重が大きい箇所には、杭先端が支持層に埋設される支持杭６１、６１を用い、その他の箇所には沈下抑制杭７、７を埋設して上部構造物４３を、全体として支持することが可能である。
【００９１】
このような構成とすることによって、長尺の基礎杭（例えば４０ｍ）を埋設していた箇所を、沈下抑制杭に置き換えて沈下抑制杭を埋設することでができるので、支持杭の本数を減らし、工費を削減することができる。
【００９２】
実施例２及び実施例３では、杭上端部に突起部を有する沈下抑制杭を用いたが、杭上端部を拡頭部とした形状の沈下抑制杭を適用してもよい。さらに、両実施例では沈下抑制杭を単杭として使用したが、深度方向に対し複数の杭を接続して用いることも可能である。
【００９３】
【実施例４】
図８〜図１３に基づきこの発明の他の実施例を説明する。前記実施例２、３では、単独の沈下抑制杭を使用したが、この実施例では、埋設された複数の沈下抑制杭を、固定具５０で連結する実施例である。
【００９４】
［１］固定具５０、５０ａの構成
【００９５】
（１）固定具５０として、沈下抑制杭７の軸部等に嵌装できる環状（円形）の鋼製のリング５１、５１を鉄筋５２で連結して構成する（図９（ａ））。鉄筋５２は、棒状あるいは角材状に形成する。また、この固定具（リング５１、５１を鉄筋５２で連結した構造）を上下に２つ並べ、リング５１、５１を支持材（鉄筋）５３、５３で連結して、固定具５０を構成する（図８（ａ）（ｂ））。
【００９６】
また、固定具５０としては、環状のリング５１の構成は、予め環状に形成したリングを沈下抑制杭に嵌装する他、一部を切断した略環状あるいは棒状の鉄筋を
沈下抑制杭に巻き付けた後に、溶接して環状とすることもできる（図示していない）。
【００９７】
また、リング５１を２つ割りにした半円状のリング片５４、５４から構成し、リング片の端縁部のフランジをボルト・ナットで接合してリング５１を構成することもできる。この場合、リング片５４、５４からなるリング５１を２組用意し、各組から１つのリング片５４を、凸側を対向して鉄筋５２で連結固定して、固定具５０を構成する（図９（ｂ））。
【００９８】
［２］施工方法
【００９９】
（１）使用する掘削機として、撹拌掘削ロッド４５、４５を２本連結し、２つの杭穴を同時に施工できる多軸オーガー４８を用いる（図１１（ａ））。
【０１００】
使用する沈下抑制杭７は、上端部（地盤改良体内に位置する部分）に２つの環状突起部５、５、下端部に１つの環状突起部５を有する構成とし、予め２本の沈下抑制杭７、７の杭頭部を固定具５０で連結してある（図１１（ｅ）、図１２）。
【０１０１】
（２）多軸オーガー４８の各軸に、夫々撹拌掘削ロッド４５を連結して、基礎ベース４０の造成範囲内の地盤を、撹拌掘削ロッド４５、４５によって撹拌掘削すると共に、撹拌掘削ロッド４５、４５の下端に取付けられた撹拌翼からスラリーを吐出して、改良対象地盤を撹拌して混合する（図１１（ａ））。撹拌掘削ヘッド４５、４５を地上に取り出せば、地上から所定深さの地盤改良が完了した地盤改良体（層）４４を形成する（図１１（ｂ））。
【０１０２】
（３）地盤改良体４４を形成後、多軸オーガー４８の各軸から撹拌掘削ロッド４５、４５を取り外して、多軸オーガー４８の各軸に、掘削ヘッド２７を有する掘削ロッド２６、２６を取付ける。前記実施例２と同様に、掘削ヘッド２７の先端から掘削液（水等）を吐出しながら地盤改良体４４を掘削貫通して（図１１（ｃ））、更に下方に、所定長さの杭穴３１を形成する（図１１（ｄ））。杭穴壁は、掘削ロッド２６の練付けドラム２８、２８により掘削土が練付けられ均される。
【０１０３】
また、杭穴３１の根固め部３３に、根固液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５Ｎ／ｍｍ２程度）を充填して、杭穴３１の下部に介在する掘削土と置換して根固め液層３４を形成し、根固め液層３４の上部に杭周固定液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を注入して、撹拌バー２９等で掘削土と撹捗混合し、地盤改良体４４の上面付近（杭穴３１口付近）までソイルセメントからなる杭周固定液層３５（例えば固化強度０．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を形成する（図１１（ｄ））。
【０１０４】
（４）杭穴３１から掘削ロッド２６、２６を引き上げた後、多軸オーガー４８の各軸に、杭保持キャップ３７、３７に取替え、固定具で連結した沈下抑制杭７、７を、杭保持キャップ３７、３７に保持する（図１１（ｅ））。
【０１０５】
（５）沈下抑制杭７、７に回転を与え、あるいは与えず、杭穴３１内に沈下抑制杭７、７を圧入して埋設する。この際、固定具５０が地盤改良体４４を切るように押し込まれるが、地盤改良体４４が未だ固まっていないので、圧入に支障がない。
【０１０６】
沈下抑制杭７の下端８が杭穴下端面３６から５００ｍｍ程度上方に位置し、沈下抑制杭７の上端８ａが地盤改良体４４の上面より下方（１０００ｍｍ程度）に位置するところで、沈下抑制杭７を保持する（図１２（ａ））。この状態で、沈下抑制杭７、７の上部の環状突起部５、５は、地盤改良体４４内に位置している。
【０１０７】
沈下抑制杭７から杭保持キャップ３７を取り外す。この状態で、杭保持キャップ３７を取り外しても、固定具５０が、地盤改良体４４内での支えになっているので、自重では沈下抑制杭７、７が沈下することはない。こうして沈下抑制杭７、７の埋設が完了する（図１２（ｂ））。また、沈下抑制杭７、７の上面８ａに定着用の鉄筋３８、３８を、基礎ベース予定位置まで突設する。
【０１０８】
（６）根固め液層３４、杭周固定液層３５が固化発現後に、前記実施例３と同様に、地盤改良体４４の上面に基礎ベース４０を構築して、沈下抑制杭７と基礎ベース４０とが一体化した沈下抑制構造体４６を構築する（図１２（ｃ）、図１３（ａ））。
【０１０９】
（７）このように施工を行うことによって、１本の沈下抑制杭の施工時間で２本の沈下抑制杭７を埋設することができ、更に沈下抑制杭７の埋設後に沈下抑制杭７、７同士を固定具で連結する手間も省けるため、工期の短縮が可能となる。
【０１１０】
また、このように形成することによって、基礎ベース４０との付着を強固にできるばかりでなく地震時等に過大に発生する水平力や曲げモーメントを連結された複数の沈下抑制杭７、７で協働して負担できるため、全体として、それぞれの応力に耐えることができる。また、同様に、地震時等に過大な圧縮荷重が作用した場合に、例えば１本の沈下抑制杭７に沈下が発生しようとすることを連結された場合、複数の沈下抑制杭７、７でカバーすることができる。
【０１１１】
また、沈下抑制構造体４６は、環状突起部５、５を基礎ベース４０内に位置させて、基礎ベース４０との付着面積を増大させて、長期荷重等によって作用する応力を沈下抑制杭７に伝達させ、基礎ベース４０の不同沈下、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる。
【０１１２】
また、基礎ベース４０内だけでなく、地盤中に位置する沈下抑制杭の軸部にも環状突起部５を設ければ、沈下抑制杭７に伝達する応力を環状突起部５から環状突起部５の上下端部６ａ、６ｂの斜面から地盤に支圧することができ、摩擦支持効果が得られる。
【０１１３】
また、沈下抑制杭７は、地盤上層の地盤強度が比較的小さい地盤に埋設されるが、地盤上層中に地盤強度が大きい層があった場合、その層に根固部を設けたり、その層内に位置する沈下抑制杭７の軸部に環状突起部５を設ければ、更に沈下抑制杭７としての支持力を向上させることができる（図示していない）。
【０１１４】
（８）また、前記における地盤改良体４４は、所定の平面に亘って、全体に地盤改良体４４を形成し、その中に沈下抑制杭７、７を２つ連結して埋設する場合（図１４（ａ））、あるいは、所定平面内に、柱状の地盤改良体４４、４４を隣接して形成し、１つの柱状の地盤改良体の中央に、沈下抑制杭７、７を２つ連結して埋設する場合（図１４（ｂ））等、構築方法は任意である。
【０１１５】
また、この場合、連結した固定具５０、５０で沈下抑制杭７、７を連結した状態で埋設し、その後更に隣接した連結していない沈下抑制杭７、７同士を、固定具５０ａ、５０ａで連結することもでき、より接続強度を高めることができる。また、杭頭部の連結と地中部の連結とを組み合わせて、造成するので、その基礎ベース４０あるいは建物全体で、杭基礎を連結した基礎杭構造が容易に造成できる。また、この場合、固定具５０、５０ａは、平面全体で一様に配置されることが望ましいが、上部構造物４３での荷重の分布により、沈下抑制杭の連結を適宜選択して行うこともできる。
【０１１６】
この場合、埋設後に、沈下抑制杭７の杭頭部の連結は、地盤から突出した杭頭部で、固定具５０ａで固定することになるので、端板を利用した固定構造とする（図１０（ａ）（ｂ）（ｃ））。
【０１１７】
また、実施例３で形成する地盤改良体４４も同様に、全体に亘って形成する場合、柱状とする場合がある（図示していない）。
【０１１８】
（９）また、本実施例の複数の沈下抑制杭７、７を連結する方法を、前記実施例２、３に適用することもできる（図示していない）。
【０１１９】
［３］他の実施例
【０１２０】
（１）前記実施例において、沈下抑制杭を回転して沈下する場合には、リング５１を帯状に形成し、リング５１の外周面５１ａに嵌合レールを設けて構成することもできる（図１０（ａ））。この場合には、鉄筋の先端に摺動突起を形成し、摺動突起を嵌合レールに沿って、摺動自在で、かつリングに対して放射状には抜けない構造とする（図１０（ａ））。
【０１２１】
このような構造とすることにより、多軸オーガー４８の各軸で、沈下抑制杭７、７を別々に回転させた場合でも、鉄筋５２は現位置に留まるので、連結を維持した状態で、複数の沈下抑制杭７、７を回転しながら沈下できる。
【０１２２】
（２）また前記実施例において、沈下抑制杭７は連結した状態で埋設したので、施工効率が良いが、埋設した後に、各種固定具５０で杭頭部を連結することもできる（図示していない）。この場合には、多軸オーガー４８に代えて、通常の単軸のオーガーを使用することができる。
【０１２３】
（３）また、前記実施例において、固定具５０は、鋼製のリング５１、５１を鉄筋５２で連結して構成したが、他の構成とすることもできる。例えば、リングを連結する部材は鉄筋のみならず他の鋼材とすることもできる（図示していない）。また、施工作業や連結する効果から、最上に位置する環状突起部５ａの上方とすることが望ましいが、最上の環状突起部５ａの直下（図８（ｂ））等他の位置とすることもできる。
【０１２４】
また、前記実施例において、固定具５０の取付位置も沈下抑制杭７の軸部にリングを嵌装して取り付けたが、沈下抑制杭の上端板に固定することもできる（図１０（ｂ）（ｃ））。例えば、連結用の鉄筋５２の両端部を下方に折り曲げて屈曲部５７とし、屈曲部５７の外周に螺糸部５８を形成して、固定具５０を構成する（図１０（ｂ））。この固定具は、螺糸部５８を沈下抑制杭７の上端板１５の螺穴１６に螺合して連結する（図１０（ｂ）。
【０１２５】
また、連結用の鉄筋５２の両端部を下方に折り曲げて屈曲部５７とし、屈曲部５７の先端に膨大部５９を形成して、固定具５０とし、沈下抑制杭７の上端板１５のあり穴１６ａにスプリング６０を嵌装し嵌合連結する（図１０（ｃ）。尚、あり穴１６ａは、穴内に膨大部５９を挿入した後に、半ドーナツ状の押さえ板１６ｂ、１６ｂで、開口部の周縁側を塞ぎ、これをビスやボルトで固定して構成する。また、スプリング６０は、応力を吸収するために取り付けたので、これに代えて、各種パッキング材等を嵌挿して構成することもできる（図示していない）。
【０１２６】
（４）また、前記実施例において、沈下抑制杭７、７の上面８ａを地盤改良体４４の上面より下方に位置させたが、地盤改良体４４の上面（基礎ベース４０の下面）と同程度とすることもできる（図１３（ｃ））。
【０１２７】
（５）また、前記実施例において、杭穴３１の径を大径（例えば直径２ｍ程度）として、１つの杭穴３１に複数本の沈下抑制杭７、７を埋設することもできる（図示していない）。この場合には固定具５０を沈下抑制杭７の上部と下部に設けて連結し、沈下抑制杭のブレを防止でき、鉛直性の保てる連結杭を同時に埋設できる。
【０１２８】
（６）また、前記実施例において、固定具５０に鉄筋５２を使用したのは、沈下抑制杭に連結した状態で、地盤に埋め込む場合には、土圧をできる限り受けないような形状が望ましいからであり、棒状以外に、水平方向の断面積が小さな板状など、他の形状の材料を使用することもできる（図示していない）。
【０１２９】
【発明の効果】
少なくとも上端部に突起部、及び／又は拡頭部を有する沈下抑制杭を、少なくとも１つの突起部、及び／又は拡頭部が基礎ベース内に位置するように地盤中に埋設することによって、沈下抑制杭と基礎ベースとの付着面積が増大し、長期荷重等によって作用する応力を十分に沈下抑制杭に伝達させ、基礎ベースの不同沈下、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる効果がある。
【０１３０】
また、地盤の上層部が比較的軟弱な地盤の場合には、上層部を地盤改良して地盤改良体を形成し、
少なくとも上端部に突起部、及び／又は拡頭部を有する沈下抑制杭を、少なくとも１つの突起部、及び／又は拡頭部が地盤改良体内に位置するように地盤中に埋設し、該地盤改良体の上部に基礎ベースを形成することによって、所望の上部構造物の荷重を、地盤改良体の上に続く基礎ベースが支持し、地盤改良体と沈下抑制杭との付着面積の増大により、長期荷重等によって作用する応力を十分に沈下抑制杭に伝達させて、地盤改良体、基礎ベース、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる効果がある。
【０１３１】
基礎ベース内、及び／又は地盤改良体内に位置する沈下抑制杭の軸部以外の位置の軸部にも突起部を設けることによって、沈下抑制杭に伝達する応力を突起部から突起部外面の地盤に支圧することができ、摩擦等による支持効果が得られる。
【０１３２】
複数本の沈下抑制杭を固定具で連結することによって、地震時等に過大に発生する水平力や曲げモーメントに対し、複数の杭で負担できるため、それぞれの応力の耐力を増大でき、また過大な圧縮荷重が作用した場合にも複数の沈下抑制杭で支持することができる効果がある。従って、支持地盤が深い場合、大規模な施工機械を使用して、深い深度まで支持杭を埋設する必要がない。
【０１３３】
複数本の沈下抑制杭を固定具で連結して、同時に地盤中に埋設する場合には、埋設される杭総本数に対する埋設時間を短縮できるため、施工期間の短縮を図ることができる効果がある。
【０１３４】
沈下抑制杭の下端部に地盤掘削用の先端金具を取付け、沈下抑制杭を回転させて直接地盤中に貫入して埋設することによって、沈下抑制杭の貫入に伴って生じる掘削土を杭穴壁に押付けられるため、地上に排出される掘削残土量を低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、この発明の実施例の沈下抑制杭の正面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、同じく実施例の沈下抑制杭の正面図である。
【図３】（ａ）は沈下抑制杭の先端金具の拡大正面図、（ｂ）は他の先端金具の拡大斜視図、（ｃ）は先端金具を有する沈下抑制杭の正面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、下側が沈下抑制杭の上端部の環状突起の拡大正面図、上側がＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、同じく他の環状突起で、下側が拡大正面図、上側がＢ−Ｂ断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）は、この発明の構築方法を説明する縦断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、他の構築方法を説明する縦断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、並列した沈下抑制杭を連結した実施例の拡大正面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、同じく並列した沈下抑制杭を固定具で連結した実施例の正面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施例４で使用する固定具の概略した縦断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｅ）は、他の構築方法を説明する縦断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、同じく他の構築方法を説明する縦断面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の沈下抑制構造体の縦断面図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は構築した沈下抑制構造体の概略した横断面図である。
【図１５】この発明の他の沈下抑制構造体の概略した縦断面図である。
【図１６】同じく他の沈下抑制構造体の概略した縦断面図である。
【符号の説明】
１ 杭本体
３ 杭頭部
４ 小径の上部軸部
５ 環状突起部
５ａ 最上に位置する環状突起部
６ａ 環状突起部の上端部
６ｂ 環状突起部の下端部
７ 沈下抑制杭
８ 沈下抑制杭の下端
８ａ 沈下抑制杭の上端
９ 先端金具
１０ 先端金具の基部
１１ 先端金具の掘削突条
１２ 先端金具のリング板
１４ 沈下抑制杭の下端板
１７ 沈下抑制杭
１８ 沈下抑制杭の上端
１９ リング片
２０ 大径部
２３ 沈下抑制杭
２６ 掘削ロッド
２７ 掘削ヘッド
２８ 練付けドラム
２９ 撹拌バー
３１ 杭穴
３２ 杭穴の軸部
３３ 杭穴の根固め部
３４ 根固め液層
３５ 杭周固定液層
３６ 杭穴の下端面
３７ 杭保持キャップ
３８ 鉄筋
３９ 均し層
４０ 基礎ベース
４１ 支持層
４２ 沈下抑制構造体
４３ 上部構造物
４４ 地盤改良体
４５ 撹拌掘削ロッド
４６ 沈下抑制構造体
４８ 多軸オーガー
５０、５０ａ 固定具
５１ 固定具のリング
５２ 固定具の鉄筋
５３ 固定具の支持材
５４ 固定具のリング片
５５ 固定具の嵌合レール
５６ 固定具の摺動突起
５７ 固定具の鉄筋の屈曲部
６１ 支持杭
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築又は土木構造物の不同沈下を防止する沈下抑制構造体及びその施工方法並びに沈下抑制杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上建造物の直下に構築して、地上建造物を支える基礎形式として、一般的に直接基礎、杭基礎、ケーソン基礎、地盤改良等が挙げられる。
【０００３】
この中の直接基礎は、フーチングにより上部構造からの荷重を地盤に伝えるフーチング基礎と、上部構造からの荷重を単一の基礎スラブ又は格子梁と基礎スラブで地盤に伝えるべた基礎に分類される。
【０００４】
直接基礎は、基礎の底面で、鉛直力、水平力及びモーメントに抵抗することから、上部構造からの荷重に対して、地盤強度が十分であるような場合に選択される。また、地盤に充分な強度が無い場合、構造造物の規模に拘わらず、軟弱な地盤を掘り下げて地盤強度の大きい地盤に支持させることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、直接基礎は他の基礎形式に比較して工費が安く済むが、地盤上層に強度の大きい地盤が存在することが少ないため、地盤上層を地盤改良した後に直接基礎を設ける場合が多い。
【０００６】
また、基礎形式を直接基礎とした場合、上部構造物の面積範囲内で、例えば両側部での深度方向の地層の種類、厚さ、性状（含水比等）などが異なる場合が多いため、将来において不同沈下発生のおそれがある。
【０００７】
このため、工費が嵩んでも直接基礎に代わり、杭基礎等の他の基礎形式とすることが多かった。
【０００８】
また、直接基礎を用いた場合でも、不同沈下を防止するための手段として、直接基礎と杭基礎を併用した、いわゆるパイルド・ラフト基礎がある。
【０００９】
このパイルド・ラフト基礎は、直接基礎の底面での支持力と、杭基礎での支持力とを異なる基礎形式を併用し、どの平面位置においても異なる基礎形式を均一に配置し、両基礎で上部構造を支持するものである。
【００１０】
本発明は、このパイルド・ラフト基礎に鑑み、杭の上端部に、１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成した沈下抑制杭を用い、基礎ベース（フーチング、べた基礎）内、又は基礎ベース下部の地盤改良体内に、上端部の突起部及び／又は杭頭部を介在させて、基礎ベースを支持し、基礎ベースしいては上部構造物の不同沈下を防止したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明では、埋設した沈下抑制杭と一体に、上部構造を支持する基礎ベースを構築するので、前記問題点を解決した。
【００１２】
即ちこの発明は、地上構造物の直下に形成する基礎ベースと該地上構造物を支持する沈下抑制杭とで形成される構造体であって、前記沈下抑制杭は、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成してなり、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記基礎ベース内に埋設し、前記沈下抑制杭は複数本を使用し、前記隣接する沈下抑制杭を、少なくとも２本ずつ固定具で結合し、前記固定具は最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置に設けたことを特徴とする沈下抑制構造体である。
【００１３】
また、他の発明は、地上構造物の直下に形成する基礎ベースと該地上構造物を支持する沈下抑制杭とで形成される構造体であって、地盤の上層に形成した地盤改良体の上部に前記基礎ベースを形成し、前記沈下抑制杭は、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成してなり、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ及び／又は拡頭部を、前記地盤改良体内に埋設し、前記沈下抑制杭は複数本を使用し、前記隣接する沈下抑制杭を、少なくとも２本ずつ固定具で結合し、前記固定具は最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置に設けたことを特徴とする沈下抑制構造体である。
【００１４】
また、前記において、複数本の沈下抑制杭は予め連結して、回転しながら埋設すると共に、前記沈下抑制杭と併用して、地盤下部の支持地盤まで埋設される支持杭とを埋設して、該支持杭の杭頭部を、基礎ベースを介して地上構造物に接合したこと特徴とする沈下抑制構造体である。
【００１５】
また、構築方法の発明は、以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 前記沈下抑制杭を、上端部を地盤上に露出するように、連結した沈下抑制杭をまとめて同時に地盤中に埋設する。
(3) 前記沈下抑制杭の上端部に、硬化性材料により基礎ベースを構築し、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記基礎ベース内に埋設して、沈下抑制構造体を構築する。
【００１６】
また、前記において、沈下抑制杭の上端部の地盤上への露出は、予め上端部が露出するように埋設し、あるいは、地盤内に埋設した沈下抑制杭の上端部を、周辺地盤を根切りすることにより露出することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
【００１７】
また、他の構築方法の発明は、以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 地盤上層に、所定深さの地盤改良体を構築する。
(3) 前記沈下抑制杭を、前記地盤改良体を貫通して、連結した沈下抑制杭をまとめて同時に地盤内に埋設し、記沈下抑制杭の上端部で、前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記地盤改良体内に位置させる。
(3) 前記地盤改良体の上方に、基礎ベースを構築し、基礎ベース、地盤改良体、前記沈下抑制杭の上端部を一体化して、沈下抑制構造体を構築する。
【００１８】
また、他の構築方法の発明は、以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法である。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 地盤内に、前記連結した沈下抑制杭をまとめて同時に埋設し、前記沈下抑制杭の上端部を予め露出し、あるいは埋設後に周辺地盤を根切りして露出する。
(3) 地盤上に地盤改良体を形成し、前記沈下抑制杭の上端部で露出した、前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、埋設するように、地盤改良体を構築する。
(4) 前記地盤改良体の上方に、基礎ベースを構築し、基礎ベース、地盤改良体、前記沈下抑制杭の上端部を一体化して、沈下抑制構造体を構築する。
【００１９】
また、前記において、連結した沈下抑制杭を回転させながらまとめて同時に埋設する沈下抑制構造体の構築方法である。
【００２０】
前記における固化性材料とは、一般にはセメント系の材料を使用するが任意である。
【００２１】
前記における沈下抑制杭の並列は、直線上に並列する場合の外、平面視で三角形や四角形など多角形の頂点や対角線上に配置した場合なども含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】
杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、２つの環状突起部（外径Ｄ１）５、５を形成して、この発明の沈下抑制杭７を構成する（図１（ａ））。この場合、環状突起部５は少なくとも１つ形成すればよい（図１（ｂ））。また、環状の突起部としたが、環状とせずとも、杭本体（軸部）より突出していれば、その形状は問わない（いずれも図示していない）。
【００２３】
また、環状突起部５を上端部のみならず、下端部にも形成することもできる（図１（ｂ））。また、上端部を含めて、杭本体１の全長に適宜間隔毎に形成することもできる（図示していない）。
【００２４】
また、杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、軸径を大径（外径Ｄ１。Ｄ０＜Ｄ１）となる杭頭部（上端から長さＬ４）３を形成して、この発明の沈下抑制杭７を構成する（図１（ｃ））。更に、杭本体１の中間部及び下端部に、環状突起部（外径Ｄ１）５、５を形成することもできる（図１（ｅ））。
【００２５】
図１（ｂ）（ｅ）のように、杭上部以外にも突起部を設ければ、下方への支圧力だけでなく、地盤アンカーとして引抜き方向、即ち上方への支圧力も増大する。
【００２６】
また、杭本体（外径Ｄ０）１に、下部軸部より小径（Ｄ２。Ｄ２＜Ｄ０）の上部軸部４を形成し、杭本体１と上部軸部４との境界部分、と上部軸部４に、杭本体１より大径の環状突起部（外径Ｄ１。Ｄ２＜Ｄ０＜Ｄ１）５、５を形成して、この発明の沈下抑制杭を構成する（図１（ｄ））。この場合、大径に形成した杭本体（下部軸部）１により基礎ベース又は地盤改良体より下方の地盤との付着面積を大きくすることができるため、摩擦支持力が向上する。
【００２７】
また、杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、杭本体１より大径の軸径となる杭頭部３を形成して（図１（ｃ））、更に拡頭部３に環状突起部（外径Ｄ３。Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ３）５、５を２つ形成して、この発明の沈下抑制杭７を構成することもできる（図１（ｆ））。この場合には、水平耐力の向上、基礎ベース、及び／又は地盤改良体との付着面積の増大を図ることもできる。
【００２８】
【実施例１】
図１〜５に基づきこの発明の沈下抑制杭の実施例を説明する。
【００２９】
（１） 沈下抑制杭７は、ＰＣ鋼棒等の軸鉄筋、螺旋状鉄筋及び杭両端面に継手金具が取付けられた鉄筋篭を型枠内に設置し、コンクリートを投入してプレストレスを導入し、遠心成形により、杭本体１と環状突起部５、５とを一体に製造する。脱型した後、所定期間養生後、沈下抑制杭７を完成する。
【００３０】
沈下抑制杭７は、杭本体（外径Ｄ０）１の上端部であって、基礎ベース又は地盤改良体内に埋設される部分に、２つの環状突起部（外径Ｄ１）５、５を形成してある（図１（ａ））。沈下抑制杭７をコンクリート製とする場合には、例えば、下記の寸法で、形成する。
【００３１】
杭長Ｌ ： ８ｍ
軸部径Ｄ０：４００ｍｍ
突起部径Ｄ１：５５０ｍｍ
軸部肉厚： ６５ｍｍ
突起位置（計２箇所）：
杭上端からＬ１＝５００ｍｍ、
Ｌ２＝１５００ｍｍ
【００３２】
（２） また、コンクリート製で、杭本体１の上部に拡頭部３を形成する沈下抑制杭７の場合には（図１（ｃ））、例えば、下記の寸法で形成する。
【００３３】
杭長Ｌ： ８ｍ
軸部径Ｄ０：４００ｍｍ
拡頭部径Ｄ１：５００ｍｍ
軸部肉厚：６５ｍｍ
拡頭部長Ｌ４：杭上端から１０００ｍｍ
【００３４】
（３） 上記のようにして形成した沈下抑制杭７の下端部に、沈下抑制杭を地盤に埋設するための先端金具９を、更に取付けて、沈下抑制杭を構成することもできる（図３）。先端金具９は、例えば、杭本体の下端板１４に逆円錐状の基部１０に、棒状の掘削突条１１、１１を固定して形成する（図３（ａ））。また、２分割したリング板１２、１２を捻って、端縁１３、１３を上下にずらした状態で、下端板１４の外周に固定することもできる（同（ｂ））。
【００３５】
杭本体１の上端部に３つの環状突起部５、５を形成すると共に、下端板１４にリング板１２、１２からなる先端金具９を固定して、沈下抑制杭１７を構成する（同（ｃ））。
【００３６】
また、先端金具９は、掘削刃を有するものや、螺旋状、翼状、矩形状等、またそれらを組合わせたものを取付けることができ、沈下抑制杭１７を回転埋設させることができる。先端金具９の外径を杭軸部径よりも大径とした場合には、先端金具からの支圧力（圧縮側、引張側共に）を増大させることができる。
【００３７】
先端金具９を用いて、直接に沈下抑制杭１７を埋設することによって、杭穴掘削時の掘削土を杭穴壁に押圧しながら埋設できるため、地上に排出される掘削残土を極力抑えることができ、環境上好ましい。
【００３８】
（４）他の実施例
【００３９】
前記実施例において、突起部は遠心成形用の型枠で、杭本体部と一体に形成したが、円筒状の杭本体１を形成した後に２つ割り状のリング片１９、１９を互いにボルト等で締付けて突起部５を形成することもできる（図５（ａ））。この場合には、構築現場で、求める付着力等からリング片１９の大きさ（外径・高さ）、位置、数量等を任意に設定できる。
【００４０】
また、リング片１９、１９を使用する場合、リング片１９の下面に大径部２０を形成することもでき（同（ｂ））、また、リング片１９の外周面に突部２１を、２１形成することもでき（同（ｃ））、これらの場合には、引抜力や付着力を増加させることができる。
【００４１】
また、前記実施例において、環状突起部５は、上端部６ａ及び下端部６ｂを徐々に縮径して、上下端では杭本体部と同一径に形成したが（図１（ａ））、環状突起５の上端部６ａのみに縮径部を形成し下端部６ｂをフラット面とし（図４（ａ）、あるいは下端部６にのみ縮径部を形成し、上端部をフラット面とすることもできる（図４（ｂ））、あるいは上下端両方の縮径部を形成しないでフラット面とすることもできる（図示していない）。即ち、このような場合には、環状突起部５の径を杭の長さ方向で変化させることができ、例えば埋設予定の杭中間部の地層が比較的地盤強度を有するような場合には、該地層に位置する環状突起部６の外径を大きくして周辺地盤への支圧力を増大させることができる。
【００４２】
また、環状突起部５の杭の長さ方向の長さＬ５を、長く（環状突起部５の外径程度）形成し（図４（ｃ））、あるいは短く形成する（図示していない）等変化させることもできる。
【００４３】
また、前記実施例において、環状突起部５の平面形状は円状としたが、六角状とすることもできる（図４（ｄ））。
【００４４】
また、前記実施例において、突起部の形状を環状としたが、他の形状、例えば、凹凸状、螺旋状、矩形状等種々のものを適用できる（図示していない）。
【００４５】
前記実施例において、沈下抑制杭の下端面の中空部は、開放型としたが、閉塞型とすることもできる（図示していない）。
【００４６】
また、前記実施例において、沈下抑制杭７、１７として、コンクリート杭を使用したが、杭本体１として鋼管杭、ＳＣ杭（外殻鋼管付きコンクリート杭）やＨ型鋼を用いる場合でも同様に適用できる（図２）。即ち、鋼管からなる杭本体１の上端部外周に、棒状の材料を環状に巻き付けて所定間隔で溶接して環状突起部５、５として、沈下抑制杭２３とすることもできる（図２（ｃ））。この場合、棒状の材料を螺旋条に配置して突起部とすることもできる（図示していない）。また、２分割したリング板１２、１２を捻って、端縁１３、１３を上下にずらした状態とした先端金具９を、鋼管からなる杭本体１の下端部に溶接固定すると共に、同様の先端金具９と同様のリンク板１２、１２を環状突起部５として、上端部に溶接固定して、沈下抑制杭２３とすることもできる（図２（ｃ））。また、２分割したリング板１２、１２を捻って、端縁１３、１３を上下にずらした状態とした先端金具９を、環状突起部５、５として、鋼管からなる杭本体１の上端部に２つ溶接固定して、沈下抑制杭２２とすることもできる（図２（ｂ））。
【００４７】
また、前記各場合で、鋼管の内面に突起部を形成することもできる（図示していない）。鋼管からなる杭本体１の内部をリブ付きとした場合には、基礎ベースや地盤改良体との付着を増加させることができる。
【００４８】
また、杭本体１としてＨ型鋼を使用し、フランジ２４、２４の外面に、横方向の鋼材を溶接固定して、突起部５、５を形成して、沈下抑制杭２３とすることもできる（図２（ｄ））。この場合、フランジ２４の外面が効果的であるが、フランジ２４の外面と共に又はフランジ２４の外面に代えて、フランジ２４の内面又はウエブ２５の外面に同様に突起部を形成することもできる（図示していない）。
【００４９】
【実施例２】
次に、実施例１で説明した沈下抑制杭７を使用した第１の施工方法及び構造体の実施例について説明する。この実施例では、沈下抑制杭７の上部の環状突起部５、５を基礎ベース内に位置させる。
【００５０】
沈下抑制杭７を地盤中に埋設する方法としては、従来のプレボーリング工法や中掘工法等種々のものを利用できるが、ここではセメントミルクを使用したプレボーリング根固め工法に則して述べる。
【００５１】
〔１〕実施例
【００５２】
（１）本実施例で使用する掘削ロッド２６は、先端に掘削ヘッド２７を有し、所定間隔毎に練付ドラム２８、撹拌バー２９を有する構成である（図６（ａ）（ｂ））。
【００５３】
本実施例で使用する沈下抑制杭７は、
杭長：Ｌ＝８ｍ
軸部径：Ｄ０＝４００ｍｍ
突起部外径：Ｄ１＝５５０ｍｍ
突起部の数：２つ
突起部位置：Ｌ１＝ ５００ｍｍ、
Ｌ２＝１５００ｍｍ
とする（図１（ａ））。また、本実施例で形成した杭穴３１の寸法は、
杭穴長：９ｍ
杭穴径：５８０ｍｍ、
根固め部３３の長さＬ５：
Ｌ５＝杭穴下端面から２ｍ
とする。根固め部３３については、拡大掘削を行って杭穴拡底部として形成してもよい。
【００５４】
（２）掘削機のオーガーに接続した掘削ロッド２６を回転させて、掘削ヘッド２７の先端から掘削液（水等）を吐出しながら地盤を掘削して（図６（ａ））、所定長さの杭穴３１を形成する（図６（ｂ））。
【００５５】
（３）杭穴３１を形成した後、杭穴３１の下部に根固液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５Ｎ／ｍｍ２程度）を充填して、杭穴３１の下部に介在する掘削土と置換して根固め液層３４を形成する（図６（ｃ））。
【００５６】
根固め液層３４の上部に杭周固定液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を注入して、撹拌バー２９等で掘削土と撹捗混合し、ほぼ杭穴口付近までソイルセメントからなる杭周固定液層３５（例えば固化強度０．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を形成する（図６（ｄ））。
【００５７】
（４）掘削機のオーガーから掘削ロッド２６を取り外し、杭保持キャップ３７を取り付けて、杭保持キャップ３７に沈下抑制杭７を保持する。上記のようにして根固液及び杭周固定液が充填された杭穴３１の上方から杭穴３１内に、沈下抑制杭７を挿入する（図６（ｄ））。尚、挿入に際しては、沈下抑制杭７を圧入して所定位置に設置するが、必要とあれば沈下抑制杭７を回転して設置する。
【００５８】
（５）杭先端８が杭穴下端面３６から５００ｍｍ上方に位置するところで、沈下抑制杭７を保持して、杭周固定液層などが固化発現後に、沈下抑制杭７から杭保持キャップ３７を取り外す。こうして沈下抑制杭７の埋設が完了する（図６（ｆ））。
【００５９】
（６）次に、根固め液層３４及び杭周固定液層３５が固化後、根切りを行って杭頭部を露出させる。本実施例では最上部の環状突起部５ａを基礎ベース内（ここではべた基礎内）に位置させるため、地上から１．５ｍ根切りを行う。この場合、杭頭部が杭上端から下方に約１ｍ地盤上から露出することになる（図６（ｆ））。
【００６０】
（７）沈下抑制杭の露出した杭頭部の上面又は側面に基礎ベース内に定着させるために異形鋼棒等の鉄筋３８を固定する（図６（ｇ））。また、根切りした底に栗石や砕石等を敷設して均し層３９を形成する。尚、均し層３９（栗石や砕石等）は省略することもできる（図示していない）。
【００６１】
（８）続いて、基礎ベース形成用のコンクリートを上部構造物の造成範囲内に流し込む。基礎ベース４０の厚さ（高さ）は約１．８ｍとし、沈下抑制杭７の上端部が基礎ベース４０内に位置し、上側の環状突起部５が基礎ベース４０の中央付近に埋設される。尚、沈下抑制杭７の最上の環状突起部５ａをさらに杭上端側に形成すれば、基礎ベース４０の厚さを薄くすることができる。
【００６２】
以上のようにして、沈下抑制構造体４２を構築する（図６（ｈ））。
【００６３】
〔２〕他の実施例
【００６４】
また、前記実施例において、根切りして、沈下抑制杭７の上端部の環状突起部５、５を露出させたが、予め、地盤面から突出する位置で、沈下抑制杭７を埋設することもできる（図示していない）。
【００６５】
また、前記実施例において、２つの環状突起部５、５を有する沈下抑制杭を使用したが、前記実施例１に記載の他の沈下抑制杭７、１７、２３を使用することもできる（図示していない）。
【００６６】
また、前記実施例では、プレボーリング工法で、沈下抑制杭７を埋設したが、中堀工法による埋設方法、回転貫入方法の他に、打撃方法や現場造成方法など種々のものを適用できる（図示していない）。
【００６７】
【実施例３】
図７に基づき、実施例１で説明した沈下抑制杭を使用した第２の施工方法及び構造体について述べる。
【００６８】
ここでは、予め基礎ベース４０の下方の地盤に地盤改良体４４を形成し、その後に、沈下抑制杭７、１７等を埋設する方法である。
【００６９】
（１）本実施例で用いる沈下抑制杭１７は、上端部に３つの環状突起部５、５を形成し、下端に先端金具９を取り付けて構成する（図３（ｃ））。ここで使用する先端金具９は、杭軸部径よりも大径の外径を有するリング板１２（からなる螺旋状）のものを用い（図３（ｂ））、杭中空部は先端金具９によって閉塞されている。
【００７０】
ここで使用する沈下抑制杭１７の寸法は、以下のものを採用する。
【００７１】
杭長：Ｌ＝８ｍ、
杭軸部径：Ｄ０＝３００ｍｍ、
環状突起部５の径：Ｄ１＝４５０ｍｍ、
先端金具９の外径：Ｄ４＝４５０ｍｍ、
環状突起部５の位置：
杭上端からＬ１＝５００ｍｍ、
Ｌ２＝１５００ｍ、
Ｌ３＝２５００ｍｍ
の３箇所とする。
【００７２】
（２）先ず、基礎ベース（ここではフーチング）４０を造成する平面範囲、又は上部構造物造成の平面範囲で、地盤改良を行う。
【００７３】
基礎ベース４０造成範囲内の地盤を、撹拌掘削ロッド４５を有する施工機械によって、撹拌掘削ロッド４５の下端に取付けられた撹拌翼からスラリーを吐出して、改良対象地盤を撹拌して混合する（図７（ａ））。撹拌掘削ヘッドを地上に取り出せば、地上から深さ約３ｍまで地盤改良が完了した地盤改良体（層）４４を形成する（図７（ｂ））。
【００７４】
（３）地盤改良体４４を形成後、地盤改良体４４が固結する前に沈下抑制杭１７を埋設する。即ち、地盤改良体４４の形成後、施工機械の撹拌掘削ロッド４５を杭保持キャップ３７に取替え、先端金具９を取付けた沈下抑制杭１７を、杭保持キャップ３７に保持する。
【００７５】
沈下抑制杭１７に回転を与え、下端部の先端金具９で地盤を掘削しながら、沈下抑制杭１７を地盤中に貫入する。沈下抑制杭１７は、先端が地盤改良体４４内を貫通した後も、そのまま回転を与えた状態で、地盤改良体４４より下方の現地盤に貫入する（図７（ｃ）（ｄ））。
【００７６】
沈下抑制杭１７の上端１８が、地盤改良体４４の上面から約３０ｃｍ程度突出した状態で、約３ｍの厚さを有する地盤改良体４４内に、沈下抑制杭１７の環状突起部５が３箇所位置している。この状態で、沈下抑制杭１７の貫入を停止し（図７（ｅ））、沈下抑制杭１７から杭保持キャップ３７を取り外す（図７（ｆ））。こうして、地盤改良体４４が所定期間経過後、固化すれば、沈下抑制杭１７の上部と地盤改良体４４が一体化する。
【００７７】
（４）次に、地盤改良体４４から露出した沈下抑制杭１７の上端１８の面又は側面に、基礎ベース４０内に定着させるために異形鋼棒等の鉄筋３８、３８を固定する（図７（ｆ））。また、この際、実施例２と同様に、地盤改良体４４上に栗石や砕石等からなる均し層３９を敷設することもできる（図示していない）。
【００７８】
（５）続いて、地盤改良体４４上に基礎ベース４０用の型枠を設置し、型枠内にコンクリートを流し込み、基礎ベース４０を造成し、沈下抑制構造体４６が完成する（図７（ｇ））。
【００７９】
（６）この沈下抑制構造体４６は、所望の上部構造物の荷重を、地盤改良体４４及び基礎ベース４０により支持する。また、沈下抑制杭１７の環状突起部５、５を地盤改良体４４内に位置させて、地盤改良体４４との付着面積を増大させることによって、上部構造の荷重、長期荷重等によって作用する応力を沈下抑制杭１７に伝達させて、地盤改良体４４、基礎ベース４０、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる。
【００８０】
また、本実施例では、沈下抑制杭１７の施工に関し、杭穴を掘削せず、先端金具９を取付けて回転させて貫入しているため、貫入の際に生じる掘削土が杭穴壁に押付けられていくため、地上に排出される掘削土の量を極力抑えることができる。
【００８１】
（７）他の実施例
【００８２】
前記実施例において、上端部に環状突部５、５を有する沈下抑制杭１７を使用したが、沈下抑制杭１７の中間部にも環状突部５を有する有する構造とすることもできる（図１（ｂ）（ｅ）参照）。この沈下抑制杭７、１７に伝達する応力を環状突起部５の上端部６ａ、下端部６ｂの傾斜面から、基礎ベース４０、地盤改良体４４内におけると同様に、地盤に支圧することができ、摩擦支持効果が得られる。
【００８３】
また、実施例２と同様に、地盤上層中に地盤強度が大きい層があった場合、その層内に、沈下抑制杭７等の環状突起部５が位置するように、環状突起部５を設けた沈下抑制杭７等を使用して、埋設することもできる（図示していない）。また、同様に、地盤強度が大きい層に先端金具９等を位置させることもできる（図示していない）。更に、地盤強度が大きい層に拡大根固め部を形成して、拡大根固め部内に根固め液を充填することもできる。
【００８４】
また、前記実施例において、多軸オーガーを使用して、複数の沈下抑制杭を同時に埋設できることも可能である（実施例４参照）。
【００８５】
また、前記実施例において、掘削撹拌ロッド４５を使用し、セメント系固化材を用いた混合処理工法を適用したが、他の混合処理工法を適用することもでき、更に、通常使用される他の地盤改良工法、例えば、ドレーン工法、固結工法、置換工法等種々のものを適用できすることももちろん可能である（図示していない）。
【００８６】
また、前記実施例において、地盤改良体４４を形成後に沈下抑制杭１７を地盤中に埋設したが、先に沈下抑制杭１７を地盤中に埋設した後、所定深度に亘って沈下抑制杭１７を含む所定平面の範囲を地盤改良を行い、地盤改良体４４を形成し、沈下抑制杭７の環状突起部５を地盤改良体４４内に位置させることもできる（図示していない）。
【００８７】
また、前記実施例において、沈下抑制杭１７の上端部を地盤改良体４４の上方に露出するように埋設して、沈下抑制杭１７を基礎ベース４０内に定着させたが（図７（ｇ））、沈下抑制杭１７の上端を地盤改良体４４の上面（基礎ベース４０の下面）に一致させて埋設することもできる（図１３（ｂ））。また、沈下抑制杭１７の上端を地盤改良体４４内に位置させて、必要ならば根切りして、沈下抑制杭１４の上端部又は上面を露出させて、基礎ベース４０と定着させることもできる（図示していない）。
【００８８】
また、前記実施例において、沈下抑制杭１７の上端部を基礎ベース４０内に定着させると、沈下抑制杭１７と地盤改良体４４と基礎ベース４０とを一体的に構成できるので、望ましいが、沈下抑制杭１７の上端部を地盤改良体４４内に留めておくこともできる（図示していない）。
【００８９】
また、沈下抑制杭７、１７等と、杭先端を支持層まで埋設させる支持杭６１とを併用して構成することもできる（図１５、図１６）。この場合、支持杭６１として、単独又は連結した既製杭を使用し（図１５、図１６）、あるいは現場造成杭等を使用することもできる（図示していない）。
【００９０】
例えば、上部構造物４３から伝達する荷重が大きい箇所には、杭先端が支持層に埋設される支持杭６１、６１を用い、その他の箇所には沈下抑制杭７、７を埋設して上部構造物４３を、全体として支持することが可能である。
【００９１】
このような構成とすることによって、長尺の基礎杭（例えば４０ｍ）を埋設していた箇所を、沈下抑制杭に置き換えて沈下抑制杭を埋設することでができるので、支持杭の本数を減らし、工費を削減することができる。
【００９２】
実施例２及び実施例３では、杭上端部に突起部を有する沈下抑制杭を用いたが、杭上端部を拡頭部とした形状の沈下抑制杭を適用してもよい。さらに、両実施例では沈下抑制杭を単杭として使用したが、深度方向に対し複数の杭を接続して用いることも可能である。
【００９３】
【実施例４】
図８〜図１３に基づきこの発明の他の実施例を説明する。前記実施例２、３では、単独の沈下抑制杭を使用したが、この実施例では、埋設された複数の沈下抑制杭を、固定具５０で連結する実施例である。
【００９４】
［１］固定具５０、５０ａの構成
【００９５】
（１）固定具５０として、沈下抑制杭７の軸部等に嵌装できる環状（円形）の鋼製のリング５１、５１を鉄筋５２で連結して構成する（図９（ａ））。鉄筋５２は、棒状あるいは角材状に形成する。また、この固定具（リング５１、５１を鉄筋５２で連結した構造）を上下に２つ並べ、リング５１、５１を支持材（鉄筋）５３、５３で連結して、固定具５０を構成する（図８（ａ）（ｂ））。
【００９６】
また、固定具５０としては、環状のリング５１の構成は、予め環状に形成したリングを沈下抑制杭に嵌装する他、一部を切断した略環状あるいは棒状の鉄筋を
沈下抑制杭に巻き付けた後に、溶接して環状とすることもできる（図示していない）。
【００９７】
また、リング５１を２つ割りにした半円状のリング片５４、５４から構成し、リング片の端縁部のフランジをボルト・ナットで接合してリング５１を構成することもできる。この場合、リング片５４、５４からなるリング５１を２組用意し、各組から１つのリング片５４を、凸側を対向して鉄筋５２で連結固定して、固定具５０を構成する（図９（ｂ））。
【００９８】
［２］施工方法
【００９９】
（１）使用する掘削機として、撹拌掘削ロッド４５、４５を２本連結し、２つの杭穴を同時に施工できる多軸オーガー４８を用いる（図１１（ａ））。
【０１００】
使用する沈下抑制杭７は、上端部（地盤改良体内に位置する部分）に２つの環状突起部５、５、下端部に１つの環状突起部５を有する構成とし、予め２本の沈下抑制杭７、７の杭頭部を固定具５０で連結してある（図１１（ｅ）、図１２）。
【０１０１】
（２）多軸オーガー４８の各軸に、夫々撹拌掘削ロッド４５を連結して、基礎ベース４０の造成範囲内の地盤を、撹拌掘削ロッド４５、４５によって撹拌掘削すると共に、撹拌掘削ロッド４５、４５の下端に取付けられた撹拌翼からスラリーを吐出して、改良対象地盤を撹拌して混合する（図１１（ａ））。撹拌掘削ヘッド４５、４５を地上に取り出せば、地上から所定深さの地盤改良が完了した地盤改良体（層）４４を形成する（図１１（ｂ））。
【０１０２】
（３）地盤改良体４４を形成後、多軸オーガー４８の各軸から撹拌掘削ロッド４５、４５を取り外して、多軸オーガー４８の各軸に、掘削ヘッド２７を有する掘削ロッド２６、２６を取付ける。前記実施例２と同様に、掘削ヘッド２７の先端から掘削液（水等）を吐出しながら地盤改良体４４を掘削貫通して（図１１（ｃ））、更に下方に、所定長さの杭穴３１を形成する（図１１（ｄ））。杭穴壁は、掘削ロッド２６の練付けドラム２８、２８により掘削土が練付けられ均される。
【０１０３】
また、杭穴３１の根固め部３３に、根固液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５Ｎ／ｍｍ２程度）を充填して、杭穴３１の下部に介在する掘削土と置換して根固め液層３４を形成し、根固め液層３４の上部に杭周固定液として、セメントミルク（例えば固化強度７．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を注入して、撹拌バー２９等で掘削土と撹捗混合し、地盤改良体４４の上面付近（杭穴３１口付近）までソイルセメントからなる杭周固定液層３５（例えば固化強度０．５ Ｎ／ｍｍ２程度）を形成する（図１１（ｄ））。
【０１０４】
（４）杭穴３１から掘削ロッド２６、２６を引き上げた後、多軸オーガー４８の各軸に、杭保持キャップ３７、３７に取替え、固定具で連結した沈下抑制杭７、７を、杭保持キャップ３７、３７に保持する（図１１（ｅ））。
【０１０５】
（５）沈下抑制杭７、７に回転を与え、あるいは与えず、杭穴３１内に沈下抑制杭７、７を圧入して埋設する。この際、固定具５０が地盤改良体４４を切るように押し込まれるが、地盤改良体４４が未だ固まっていないので、圧入に支障がない。
【０１０６】
沈下抑制杭７の下端８が杭穴下端面３６から５００ｍｍ程度上方に位置し、沈下抑制杭７の上端８ａが地盤改良体４４の上面より下方（１０００ｍｍ程度）に位置するところで、沈下抑制杭７を保持する（図１２（ａ））。この状態で、沈下抑制杭７、７の上部の環状突起部５、５は、地盤改良体４４内に位置している。
【０１０７】
沈下抑制杭７から杭保持キャップ３７を取り外す。この状態で、杭保持キャップ３７を取り外しても、固定具５０が、地盤改良体４４内での支えになっているので、自重では沈下抑制杭７、７が沈下することはない。こうして沈下抑制杭７、７の埋設が完了する（図１２（ｂ））。また、沈下抑制杭７、７の上面８ａに定着用の鉄筋３８、３８を、基礎ベース予定位置まで突設する。
【０１０８】
（６）根固め液層３４、杭周固定液層３５が固化発現後に、前記実施例３と同様に、地盤改良体４４の上面に基礎ベース４０を構築して、沈下抑制杭７と基礎ベース４０とが一体化した沈下抑制構造体４６を構築する（図１２（ｃ）、図１３（ａ））。
【０１０９】
（７）このように施工を行うことによって、１本の沈下抑制杭の施工時間で２本の沈下抑制杭７を埋設することができ、更に沈下抑制杭７の埋設後に沈下抑制杭７、７同士を固定具で連結する手間も省けるため、工期の短縮が可能となる。
【０１１０】
また、このように形成することによって、基礎ベース４０との付着を強固にできるばかりでなく地震時等に過大に発生する水平力や曲げモーメントを連結された複数の沈下抑制杭７、７で協働して負担できるため、全体として、それぞれの応力に耐えることができる。また、同様に、地震時等に過大な圧縮荷重が作用した場合に、例えば１本の沈下抑制杭７に沈下が発生しようとすることを連結された場合、複数の沈下抑制杭７、７でカバーすることができる。
【０１１１】
また、沈下抑制構造体４６は、環状突起部５、５を基礎ベース４０内に位置させて、基礎ベース４０との付着面積を増大させて、長期荷重等によって作用する応力を沈下抑制杭７に伝達させ、基礎ベース４０の不同沈下、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる。
【０１１２】
また、基礎ベース４０内だけでなく、地盤中に位置する沈下抑制杭の軸部にも環状突起部５を設ければ、沈下抑制杭７に伝達する応力を環状突起部５から環状突起部５の上下端部６ａ、６ｂの斜面から地盤に支圧することができ、摩擦支持効果が得られる。
【０１１３】
また、沈下抑制杭７は、地盤上層の地盤強度が比較的小さい地盤に埋設されるが、地盤上層中に地盤強度が大きい層があった場合、その層に根固部を設けたり、その層内に位置する沈下抑制杭７の軸部に環状突起部５を設ければ、更に沈下抑制杭７としての支持力を向上させることができる（図示していない）。
【０１１４】
（８）また、前記における地盤改良体４４は、所定の平面に亘って、全体に地盤改良体４４を形成し、その中に沈下抑制杭７、７を２つ連結して埋設する場合（図１４（ａ））、あるいは、所定平面内に、柱状の地盤改良体４４、４４を隣接して形成し、１つの柱状の地盤改良体の中央に、沈下抑制杭７、７を２つ連結して埋設する場合（図１４（ｂ））等、構築方法は任意である。
【０１１５】
また、この場合、連結した固定具５０、５０で沈下抑制杭７、７を連結した状態で埋設し、その後更に隣接した連結していない沈下抑制杭７、７同士を、固定具５０ａ、５０ａで連結することもでき、より接続強度を高めることができる。また、杭頭部の連結と地中部の連結とを組み合わせて、造成するので、その基礎ベース４０あるいは建物全体で、杭基礎を連結した基礎杭構造が容易に造成できる。また、この場合、固定具５０、５０ａは、平面全体で一様に配置されることが望ましいが、上部構造物４３での荷重の分布により、沈下抑制杭の連結を適宜選択して行うこともできる。
【０１１６】
この場合、埋設後に、沈下抑制杭７の杭頭部の連結は、地盤から突出した杭頭部で、固定具５０ａで固定することになるので、端板を利用した固定構造とする（図１０（ａ）（ｂ）（ｃ））。
【０１１７】
また、実施例３で形成する地盤改良体４４も同様に、全体に亘って形成する場合、柱状とする場合がある（図示していない）。
【０１１８】
（９）また、本実施例の複数の沈下抑制杭７、７を連結する方法を、前記実施例２、３に適用することもできる（図示していない）。
【０１１９】
［３］他の実施例
【０１２０】
（１）前記実施例において、沈下抑制杭を回転して沈下する場合には、リング５１を帯状に形成し、リング５１の外周面５１ａに嵌合レールを設けて構成することもできる（図１０（ａ））。この場合には、鉄筋の先端に摺動突起を形成し、摺動突起を嵌合レールに沿って、摺動自在で、かつリングに対して放射状には抜けない構造とする（図１０（ａ））。
【０１２１】
このような構造とすることにより、多軸オーガー４８の各軸で、沈下抑制杭７、７を別々に回転させた場合でも、鉄筋５２は現位置に留まるので、連結を維持した状態で、複数の沈下抑制杭７、７を回転しながら沈下できる。
【０１２２】
（２）また前記実施例において、沈下抑制杭７は連結した状態で埋設したので、施工効率が良いが、埋設した後に、各種固定具５０で杭頭部を連結することもできる（図示していない）。この場合には、多軸オーガー４８に代えて、通常の単軸のオーガーを使用することができる。
【０１２３】
（３）また、前記実施例において、固定具５０は、鋼製のリング５１、５１を鉄筋５２で連結して構成したが、他の構成とすることもできる。例えば、リングを連結する部材は鉄筋のみならず他の鋼材とすることもできる（図示していない）。また、施工作業や連結する効果から、最上に位置する環状突起部５ａの上方とすることが望ましいが、最上の環状突起部５ａの直下（図８（ｂ））等他の位置とすることもできる。
【０１２４】
また、前記実施例において、固定具５０の取付位置も沈下抑制杭７の軸部にリングを嵌装して取り付けたが、沈下抑制杭の上端板に固定することもできる（図１０（ｂ）（ｃ））。例えば、連結用の鉄筋５２の両端部を下方に折り曲げて屈曲部５７とし、屈曲部５７の外周に螺糸部５８を形成して、固定具５０を構成する（図１０（ｂ））。この固定具は、螺糸部５８を沈下抑制杭７の上端板１５の螺穴１６に螺合して連結する（図１０（ｂ）。
【０１２５】
また、連結用の鉄筋５２の両端部を下方に折り曲げて屈曲部５７とし、屈曲部５７の先端に膨大部５９を形成して、固定具５０とし、沈下抑制杭７の上端板１５のあり穴１６ａにスプリング６０を嵌装し嵌合連結する（図１０（ｃ）。尚、あり穴１６ａは、穴内に膨大部５９を挿入した後に、半ドーナツ状の押さえ板１６ｂ、１６ｂで、開口部の周縁側を塞ぎ、これをビスやボルトで固定して構成する。また、スプリング６０は、応力を吸収するために取り付けたので、これに代えて、各種パッキング材等を嵌挿して構成することもできる（図示していない）。
【０１２６】
（４）また、前記実施例において、沈下抑制杭７、７の上面８ａを地盤改良体４４の上面より下方に位置させたが、地盤改良体４４の上面（基礎ベース４０の下面）と同程度とすることもできる（図１３（ｃ））。
【０１２７】
（５）また、前記実施例において、杭穴３１の径を大径（例えば直径２ｍ程度）として、１つの杭穴３１に複数本の沈下抑制杭７、７を埋設することもできる（図示していない）。この場合には固定具５０を沈下抑制杭７の上部と下部に設けて連結し、沈下抑制杭のブレを防止でき、鉛直性の保てる連結杭を同時に埋設できる。
【０１２８】
（６）また、前記実施例において、固定具５０に鉄筋５２を使用したのは、沈下抑制杭に連結した状態で、地盤に埋め込む場合には、土圧をできる限り受けないような形状が望ましいからであり、棒状以外に、水平方向の断面積が小さな板状など、他の形状の材料を使用することもできる（図示していない）。
【０１２９】
【発明の効果】
少なくとも上端部に突起部、及び／又は拡頭部を有する沈下抑制杭を、少なくとも１つの突起部、及び／又は拡頭部が基礎ベース内に位置するように地盤中に埋設することによって、沈下抑制杭と基礎ベースとの付着面積が増大し、長期荷重等によって作用する応力を十分に沈下抑制杭に伝達させ、基礎ベースの不同沈下、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる効果がある。
【０１３０】
また、地盤の上層部が比較的軟弱な地盤の場合には、上層部を地盤改良して地盤改良体を形成し、
少なくとも上端部に突起部、及び／又は拡頭部を有する沈下抑制杭を、少なくとも１つの突起部、及び／又は拡頭部が地盤改良体内に位置するように地盤中に埋設し、該地盤改良体の上部に基礎ベースを形成することによって、所望の上部構造物の荷重を、地盤改良体の上に続く基礎ベースが支持し、地盤改良体と沈下抑制杭との付着面積の増大により、長期荷重等によって作用する応力を十分に沈下抑制杭に伝達させて、地盤改良体、基礎ベース、ひいては上部構造物の不同沈下を防止することができる効果がある。
【０１３１】
基礎ベース内、及び／又は地盤改良体内に位置する沈下抑制杭の軸部以外の位置の軸部にも突起部を設けることによって、沈下抑制杭に伝達する応力を突起部から突起部外面の地盤に支圧することができ、摩擦等による支持効果が得られる。
【０１３２】
複数本の沈下抑制杭を固定具で連結することによって、地震時等に過大に発生する水平力や曲げモーメントに対し、複数の杭で負担できるため、それぞれの応力の耐力を増大でき、また過大な圧縮荷重が作用した場合にも複数の沈下抑制杭で支持することができる効果がある。従って、支持地盤が深い場合、大規模な施工機械を使用して、深い深度まで支持杭を埋設する必要がない。
【０１３３】
複数本の沈下抑制杭を固定具で連結して、同時に地盤中に埋設する場合には、埋設される杭総本数に対する埋設時間を短縮できるため、施工期間の短縮を図ることができる効果がある。
【０１３４】
沈下抑制杭の下端部に地盤掘削用の先端金具を取付け、沈下抑制杭を回転させて直接地盤中に貫入して埋設することによって、沈下抑制杭の貫入に伴って生じる掘削土を杭穴壁に押付けられるため、地上に排出される掘削残土量を低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、この発明の実施例の沈下抑制杭の正面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、同じく実施例の沈下抑制杭の正面図である。
【図３】（ａ）は沈下抑制杭の先端金具の拡大正面図、（ｂ）は他の先端金具の拡大斜視図、（ｃ）は先端金具を有する沈下抑制杭の正面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、下側が沈下抑制杭の上端部の環状突起の拡大正面図、上側がＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、同じく他の環状突起で、下側が拡大正面図、上側がＢ−Ｂ断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）は、この発明の構築方法を説明する縦断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、他の構築方法を説明する縦断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、並列した沈下抑制杭を連結した実施例の拡大正面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、同じく並列した沈下抑制杭を固定具で連結した実施例の正面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施例４で使用する固定具の概略した縦断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｅ）は、他の構築方法を説明する縦断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、同じく他の構築方法を説明する縦断面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、この発明の沈下抑制構造体の縦断面図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は構築した沈下抑制構造体の概略した横断面図である。
【図１５】この発明の他の沈下抑制構造体の概略した縦断面図である。
【図１６】同じく他の沈下抑制構造体の概略した縦断面図である。
【符号の説明】
１ 杭本体
３ 杭頭部
４ 小径の上部軸部
５ 環状突起部
５ａ 最上に位置する環状突起部
６ａ 環状突起部の上端部
６ｂ 環状突起部の下端部
７ 沈下抑制杭
８ 沈下抑制杭の下端
８ａ 沈下抑制杭の上端
９ 先端金具
１０ 先端金具の基部
１１ 先端金具の掘削突条
１２ 先端金具のリング板
１４ 沈下抑制杭の下端板
１７ 沈下抑制杭
１８ 沈下抑制杭の上端
１９ リング片
２０ 大径部
２３ 沈下抑制杭
２６ 掘削ロッド
２７ 掘削ヘッド
２８ 練付けドラム
２９ 撹拌バー
３１ 杭穴
３２ 杭穴の軸部
３３ 杭穴の根固め部
３４ 根固め液層
３５ 杭周固定液層
３６ 杭穴の下端面
３７ 杭保持キャップ
３８ 鉄筋
３９ 均し層
４０ 基礎ベース
４１ 支持層
４２ 沈下抑制構造体
４３ 上部構造物
４４ 地盤改良体
４５ 撹拌掘削ロッド
４６ 沈下抑制構造体
４８ 多軸オーガー
５０、５０ａ 固定具
５１ 固定具のリング
５２ 固定具の鉄筋
５３ 固定具の支持材
５４ 固定具のリング片
５５ 固定具の嵌合レール
５６ 固定具の摺動突起
５７ 固定具の鉄筋の屈曲部
６１ 支持杭
Claims (8)
- 地上構造物の直下に形成する基礎ベースと該地上構造物を支持する沈下抑制杭とで形成される構造体であって、
前記沈下抑制杭は、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成してなり、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記基礎ベース内に埋設し、
前記沈下抑制杭は複数本を使用し、前記隣接する沈下抑制杭を、少なくとも２本ずつ固定具で結合し、前記固定具は最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置に設けたことを特徴とする沈下抑制構造体。 - 地上構造物の直下に形成する基礎ベースと該地上構造物を支持する沈下抑制杭とで形成される構造体であって、
地盤の上層に形成した地盤改良体の上部に前記基礎ベースを形成し、前記沈下抑制杭は、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成してなり、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ及び／又は拡頭部を、前記地盤改良体内に埋設し、前記沈下抑制杭は複数本を使用し、前記隣接する沈下抑制杭を、少なくとも２本ずつ固定具で結合し、前記固定具は最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置に設けたことを特徴とする沈下抑制構造体。 - 複数本の沈下抑制杭は予め連結して、回転しながら埋設すると共に、前記沈下抑制杭と併用して、地盤下部の支持地盤まで埋設される支持杭とを埋設して、該支持杭の杭頭部を、基礎ベースを介して地上構造物に接合したこと特徴とする請求項１又は請求項２に記載の沈下抑制構造体。
- 以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 前記沈下抑制杭を、上端部を地盤上に露出するように、連結した沈下抑制杭をまとめて同時に地盤中に埋設する。
(3) 前記沈下抑制杭の上端部に、硬化性材料により基礎ベースを構築し、前記沈下抑制杭の前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記基礎ベース内に埋設して、沈下抑制構造体を構築する。 - 沈下抑制杭の上端部の地盤上への露出は、予め上端部が露出するように埋設し、あるいは、地盤内に埋設した沈下抑制杭の上端部を、周辺地盤を根切りすることにより露出することを特徴とする請求項４記載の沈下抑制構造体の構築方法。
- 以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 地盤上層に、所定深さの地盤改良体を構築する。
(3) 前記沈下抑制杭を、前記地盤改良体を貫通して、連結した沈下抑制杭をまとめて同時に地盤内に埋設し、記沈下抑制杭の上端部で、前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、前記地盤改良体内に位置させる。
(3) 前記地盤改良体の上方に、基礎ベースを構築し、基礎ベース、地盤改良体、前記沈下抑制杭の上端部を一体化して、沈下抑制構造体を構築する。 - 以下の工程により構築することを特徴とする沈下抑制構造体の構築方法。
(1) 沈下抑制杭を、少なくとも上端部に１つ又は複数の突起部、及び／又は拡頭部を形成して構成し、前記沈下抑制杭を複数本を並列して、複数本の沈下抑制杭を、予め固定具で連結し、この連結は、最上に位置する前記突起部の上方の位置又は最上に位置する前記突起部の直下の位置で行う。
(2) 地盤内に、前記連結した沈下抑制杭をまとめて同時に埋設し、前記沈下抑制杭の上端部を予め露出し、あるいは埋設後に周辺地盤を根切りして露出する。
(3) 地盤上に地盤改良体を形成し、前記沈下抑制杭の上端部で露出した、前記突起部の少なくとも１つ、及び／又は拡頭部を、埋設するように、地盤改良体を構築する。
(4) 前記地盤改良体の上方に、基礎ベースを構築し、基礎ベース、地盤改良体、前記沈下抑制杭の上端部を一体化して、沈下抑制構造体を構築する。 - 連結した沈下抑制杭を回転させながらまとめて同時に埋設する請求項４、請求項６、請求項７のいずれか１項に記載の沈下抑制構造体の構築方法。
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