JP4344733B2 - Seismic reinforcement structure for existing pile foundation structures - Google Patents
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Description
本発明は、構造物、基礎及び杭地業からなる既設杭基礎構造物の耐震補強構造に関するものである。 The present invention relates to a seismic reinforcement structure for an existing pile foundation structure composed of a structure, a foundation and a pile land industry.
昭和56年(1981年)以前の、いわゆる旧耐震設計基準に基づく杭基礎構造物においては、水平力が考慮されずに設計されたものが多く、大多数のものに対して耐震補強が必要となっている。 Pile foundation structures based on the so-called old seismic design standards before 1981 (1981) are often designed without considering the horizontal force, and seismic reinforcement is required for the majority. It has become.
従来の既設杭基礎構造物の耐震補強構造として、既存建築物の周囲の地盤に地中連続壁を配設し、前記既存建築物の基礎と前記地中連続壁との間の地盤に地盤改良を施し、前記既存建築物及び地中連続壁と一体となった地盤改良部を形成してなるもの(特許文献1参照)、既設杭基礎構造物の周囲の地盤を締切壁で包囲し、前記杭基礎構造物の基礎と前記締切壁の上部間を固化材で閉鎖するもの(特許文献2参照)、既設杭基礎構造物の周囲に連続地中壁を構築し、該地中壁と前記杭基礎構造物の基礎梁とをスラブ及び/又は繋ぎ梁で連結するもの(特許文献3参照)等がある。 As seismic reinforcement structure of a conventional existing pile foundation structure, disposed underground continuous wall in the ground around the existing buildings, soil improvement to soil between the foundation and the underground continuous wall of the existing building And forming the ground improvement part integrated with the existing building and the underground continuous wall (see Patent Document 1), surrounding the ground around the existing pile foundation structure with a cutoff wall, What closes between the foundation of a pile foundation structure and the upper part of the said cut-off wall with a solidification material (refer patent document 2), constructs a continuous underground wall around the existing pile foundation structure, and this underground wall and said pile There are some which connect a foundation beam of a foundation structure with a slab and / or a connecting beam (see Patent Document 3).
以上のような従来の既設杭基礎構造物の耐震補強構造においては、既設杭基礎構造物の周囲の地盤の比較的深い位置まで土留壁(地中連続壁、締切壁、連続地中壁)を設ける必要があるとともに、該土留壁は鉄筋コンクリートで形成するのが一般的である。したがって、土留壁の完成形状よりも大きなスペースを既設杭基礎構造物の周囲にわたって比較的深い位置まで掘削する必要があり、排土量が多くなるため、該掘削に時間と費用がかかるという問題点がある。また、既設杭基礎構造物の周囲にわたって型枠入れ、鉄筋組立、コンクリート打設、型枠脱型及び埋め戻し等の施工をする必要があるため、該施工に時間と費用がかかるという問題点がある。また、既設杭基礎構造物の周辺を深く掘削・埋め戻しするので、周辺地盤を緩めることになるという問題点もある。 In the conventional seismic reinforcement structure of existing pile foundations as described above, retaining walls (continuous underground walls, cut-off walls, continuous underground walls) are installed to a relatively deep position around the existing pile foundation structures. In general, the retaining wall is formed of reinforced concrete. Therefore, it is necessary to excavate a space larger than the completed shape of the retaining wall to a relatively deep position over the circumference of the existing pile foundation structure. There is. In addition, there is a problem that it takes time and cost because it is necessary to perform formwork placement, rebar assembly, concrete placement, formwork demolding and backfilling around the existing pile foundation structure. is there. Another problem is that the surrounding ground will be loosened because the surrounding area of the existing pile foundation is deeply excavated and backfilled.
さらに、特許文献1のように前記既存建築物の基礎と前記土留壁(地中連続壁)との間の地盤全体を地盤改良して地盤改良部を設ける構成では、該地盤改良部の排土量が多くなるため該地盤改良部の施工に時間と費用がかかること、並びに、前記基礎、土留壁及び地盤改良部が一体化しにくいこと等の問題点もある。
Furthermore, in the configuration in which the entire ground between the foundation of the existing building and the retaining wall (underground continuous wall) is improved and a ground improvement portion is provided as in
さらにまた、特許文献2のように前記杭基礎構造物の基礎と前記土留壁(締切壁)の上部間を固化材で閉鎖する構成では、該固化材を充填するスペースの排土量が多くなるため該固化材の施工に時間と費用がかかること等の問題点もある。
Furthermore, in the configuration in which the space between the foundation of the pile foundation structure and the upper part of the retaining wall (cutting wall) is closed with a solidifying material as in
また、特許文献3のように前記杭基礎構造物の基礎梁と前記土留壁(連続地中壁)とをスラブ及び/又は繋ぎ梁で連結する構成では、該スラブ及び/又は繋ぎ梁の施工に時間と費用がかかること等の問題点もある。
Moreover, in the structure which connects the foundation beam of the said pile foundation structure and the said earth retaining wall (continuous underground wall) with a slab and / or a connecting beam like
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、強固な耐震補強を可能としながら施工の容易化及びコスト低減化を図ることができる既設杭基礎構造物の耐震補強構造を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides an earthquake-proof reinforcement structure for an existing pile foundation structure capable of facilitating construction and reducing costs while enabling strong earthquake-proof reinforcement. The purpose is to obtain.
本発明に係る既設杭基礎構造物の耐震補強構造は、前記課題解決のために、構造物、基礎及び杭地業からなる既設杭基礎構造物において、前記基礎の周囲を取り囲む、鋤取りにより掘削した地盤の表層部の土に固化材を添加混合したものを埋め戻して敷き均し、締め固めてなる、地盤改良体を、基礎フーチングから外方向に離間させて配設し、前記地盤改良体と前記基礎フーチングとを強固に連結する複数の連結部材を、前記基礎の周方向に離間させて横設してなるものである。
The seismic reinforcement structure for an existing pile foundation structure according to the present invention is excavated by dredging to surround the foundation in an existing pile foundation structure composed of a structure, a foundation and a pile ground industry in order to solve the above problems. The ground improvement body, which is obtained by backfilling and laying and adding the solidified material added to the soil of the surface layer portion of the ground, and then compacting, is arranged away from the foundation footing in the outward direction. And a plurality of connecting members that firmly connect the foundation footing to each other in the circumferential direction of the foundation.
ここで、前記連結部材が鉄筋コンクリートであり、該鉄筋コンクリートの内側端を前記基礎フーチングに固定するとともに、前記鉄筋コンクリートの外側部分を前記地盤改良体中に埋没させてなると好ましい。 Here, it is preferable that the connecting member is reinforced concrete, the inner end of the reinforced concrete is fixed to the foundation footing, and the outer portion of the reinforced concrete is buried in the ground improvement body.
また、前記連結部材が単又は複数の型鋼、鋼板若しくは鋼管からなる鋼材であり、該鋼材の内側端を前記基礎フーチングに固定するとともに、前記鋼材の外側部分を前記地盤改良体中に埋没させてなると好ましい。 Further, the connecting member is a steel material made of one or a plurality of steel shapes, steel plates or steel pipes, and the inner end of the steel material is fixed to the basic footing, and the outer portion of the steel material is buried in the ground improvement body. This is preferable.
本発明に係る既設杭基礎構造物の耐震補強構造は、構造物、基礎及び杭地業からなる杭基礎構造物において、前記基礎の周囲を取り囲む、鋤取りにより掘削した地盤の表層部の土に固化材を添加混合したものを埋め戻して敷き均し、締め固めてなる、地盤改良体を、基礎フーチングから外方向に離間させて配設し、前記地盤改良体と前記基礎フーチングとを強固に連結する複数の連結部材を、前記基礎の周方向に離間させて横設してなるので、既設杭基礎構造物の周囲の地盤の比較的深い位置まで土留壁を設ける必要がない簡素な構成により、前記地盤改良体、連結部材及び基礎フーチングが強固に連結されて一体化され、地震力等の水平力が地盤改良体により負担されるため、強固な耐震補強を可能としながら施工の容易化及びコスト低減化を図ることができる。
The seismic reinforcement structure for an existing pile foundation structure according to the present invention is a pile foundation structure composed of a structure, a foundation and a pile ground industry, which surrounds the foundation and surrounds the soil of the surface layer of the ground excavated by dredging. A ground improvement body, which is backfilled with a mixture of added solidification material, leveled, and compacted, is disposed away from the foundation footing in an outward direction, and the ground improvement body and the foundation footing are firmly attached. Since a plurality of connecting members to be connected are laterally spaced apart from each other in the circumferential direction of the foundation, a simple configuration that does not require a retaining wall to a relatively deep position around the existing pile foundation structure is provided. The ground improvement body, the connecting member, and the foundation footing are firmly connected and integrated, and horizontal force such as seismic force is borne by the ground improvement body, so that the construction can be facilitated while enabling strong seismic reinforcement and Cost reduction It can be achieved.
また、前記連結部材が鉄筋コンクリートであり、該鉄筋コンクリートの内側端を前記基礎フーチングに固定するとともに、前記鉄筋コンクリートの外側部分を前記地盤改良体中に埋没させてなると、前記連結部材である鉄筋コンクリートは前記地盤改良体と嵌合して強固に連結されて一体化するため、さらに強固な耐震補強が可能となる。
Further, when the connecting member is reinforced concrete, the inner end of the reinforced concrete is fixed to the foundation footing, and the outer part of the reinforced concrete is buried in the ground improvement body , the reinforced concrete as the connecting member becomes the ground. order to integrally rigidly connected mates with improved body, it is possible to more robust seismic reinforcement.
さらに、前記連結部材が単又は複数の型鋼、鋼板若しくは鋼管からなる鋼材であり、該鋼材の内側端を前記基礎フーチングに固定するとともに、前記鋼材の外側部分を前記地盤改良体中に埋没させてなると、前記連結部材である鋼材は前記地盤改良体と嵌合して強固に連結されて一体化するため、さらに強固な耐震補強が可能となる。その上、前記連結部材が鋼材からなるため、該連結部材の施工を容易に行うことができる。
Further, the connecting member is a steel material made of one or a plurality of steel shapes, steel plates, or steel pipes, and the inner end of the steel material is fixed to the basic footing, and the outer portion of the steel material is buried in the ground improvement body. comes to, steel is the connecting member order to integrally rigidly coupled engaged with the soil improvement material, it is possible to more robust seismic reinforcement. In addition, since the connecting member is made of a steel material, the connecting member can be easily constructed.
以下において、本発明を具体化した実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、添付図面においては、説明の簡略化のために構造物の上部構造を省略している。 In the following, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the accompanying drawings, and satisfies the requirements described in the claims. All of the embodiments are included. In the accompanying drawings, the upper structure of the structure is omitted for simplification of description.
図1は本発明の実施の形態に係る既設杭基礎構造物の耐震補強構造を示す平面図である。図において、既設杭基礎構造物の基礎11の周囲を取り囲む、地盤Gの表層部を改良してなる地盤改良体1が、地中はり13を支持する基礎フーチング12,…から外方向に離間させて配設され、地盤改良体1と基礎フーチング12,…とを連結する複数の連結部材2,…が、基礎11の周方向に離間させて横設され、基礎11、連結部材2,…及び地盤改良体1が一体化される。なお、地盤改良体1の幅は1m〜2m程度、地盤改良体1の深さは2m〜4m程度とすればよい。また、地盤改良体1の平面形状は、図1に示すような矩形に限定されるものではなく、既設杭基礎構造物の平面形状に合わせた適宜の形状を選択することができる。
FIG. 1 is a plan view showing a seismic reinforcement structure for an existing pile foundation structure according to an embodiment of the present invention. In the figure, the
図2〜図6は本発明の実施の形態に係る既設杭基礎構造物の耐震補強構造を構築する工法を示す部分縦断面図であり、図2は地盤改良体用及び連結部材用の掘削を行った状態を、図3は下部地盤改良体を形成した状態を、図4は連結部材を基礎フーチングに固定した状態を、図5は上部地盤改良体を形成した状態を、図6は図1に相当する完成状態を示している。また、図7はホールインアンカーを基礎フーチングに打ち込んで配筋をした状態を示す部分拡大斜視図であり、図8は同じく平面図である。なお、図7及び図8において型枠は省略している。 2 to 6 are partial longitudinal sectional views showing a construction method for constructing a seismic reinforcement structure for an existing pile foundation structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows excavation for ground improvement bodies and connection members. 3 shows a state where the lower ground improvement body is formed, FIG. 4 shows a state where the connecting member is fixed to the foundation footing, FIG. 5 shows a state where the upper ground improvement body is formed, and FIG. The completed state is shown. FIG. 7 is a partially enlarged perspective view showing a state where the hole-in anchor is driven into the basic footing and the reinforcement is arranged, and FIG. 8 is also a plan view. In addition, the formwork is abbreviate | omitted in FIG.7 and FIG.8.
杭地業21は、例えば杭22,…、割栗石23及び捨てコンクリート24からなり、杭22,…を打った後、割栗石23を敷設し転圧にて地盤を強化し、捨てコンクリート24を打設して構築される。捨てコンクリート24,…上には基礎フーチング12,…が設けられ、該基礎フーチング12,…が地中はり13を支持している。本実施の形態では、構造物を支持する基礎11が多数の独立した基礎フーチング12,…等からなるが、基礎フーチングはこのような独立したものではなく連続したものであってもよい。
The
本発明に係る既設杭基礎構造物の耐震補強を行うために、先ず、図2に示すように、地盤Gの地表面GLから下の表層部において、地盤改良体用掘削箇所D1及び連結部材用掘削箇所D2の掘削を、例えばバックホウによる鋤取りにより行う(該掘削箇所D1及びD2の平面位置は図8参照)。
In order to perform seismic reinforcement of the existing pile foundation structure according to the present invention, first, as shown in FIG. 2, in the surface layer portion below the ground surface GL of the ground G, the ground improvement body excavation point D1 and the connection member drilling drilling locations D2, for example, performed by a plow-up by the backhoe (planar position of該掘cutting portions D1 and D2 refer to FIG. 8).
すなわち、地盤改良体用掘削箇所D1は、基礎フーチング12,…から外方向に離間し、基礎11の周囲を取り囲む位置であり、基礎フーチング12,…の下面よりも深く掘削される(底面位置L参照)。また、連結部材用掘削箇所D2,…は、地盤改良体1と基礎フーチング12,…とを連結する各連結部材2,…を設けるための空間を確保することができればよいので、平面位置においては、基礎フーチング12,…と地盤改良体1との間を全て掘削せずに、図7及び図8に示すように各連結部材2,…の近傍のみを、深さ位置においては例えば基礎フーチング12,…の下面位置程度の深さまで掘削される(底面位置H参照)。
That is, the ground improvement body excavation point D1 is a position that is spaced outward from the
以上のような地盤改良体用掘削箇所D1及び連結部材用掘削箇所D2の掘削は、特許文献1ないし3における場合のような、既設杭基礎構造物の周囲の地盤の比較的深い位置まで土留壁を設けるために行う掘削及び土留壁と基礎との間の地盤改良部等のための掘削と比較して排土量を少なくすることができるため、該掘削にかかる時間と費用を削減することができる。
The excavation of the ground improvement body excavation point D1 and the connection member excavation point D2 as described above is carried out to a relatively deep position of the ground around the existing pile foundation structure as in
次に、図3に示すように、下部地盤改良体1Aを、前記のとおり掘削した土に、二酸化けい素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム及び三酸化イオウ等の成分からなるセメント系固化材等の固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、重機及びローラー等により締め固めることにより、その上面位置が連結部材用掘削箇所D2の底面の高さ位置Hと略同一となるように、容易に形成することができる(図7も参照)。
Next, as shown in FIG. 3, solidification of cement-based solidified material or the like composed of components such as silicon dioxide, aluminum oxide, calcium oxide and sulfur trioxide on the soil excavated from the lower
次に、図4及び図7に示すように、基礎フーチング12,…の外側面にホールインアンカー4,…を打ち込み、型枠を入れ、鉄筋5,…を組み立てて下部地盤改良体1Aの上側まで配設し、コンクリート6,…を打設した後に型枠を脱型することにより前記連結部材2,…となる鉄筋コンクリート3,…を形成する。なお、前記型枠は脱型せずに地中に残したままとしてもよい。また、ホールインアンカー4,…に代えて差筋等を用いてもよい。このようにして、連結部材2,…(鉄筋コンクリート3,…)の内側端が基礎フーチング12,…に固定されて、連結部材2,…と基礎フーチング12,…が一体化される。そして、連結部材2,…は、基礎11の周方向に離間した状態で各々水平方向に延び、その外側部分が下部地盤改良体1Aの上側に載置される。
Next, as shown in FIGS. 4 and 7, hole-in
次に、図5に示すように、下部地盤改良体1Aの上側に上部地盤改良体1Bを、前記のとおり掘削した土に、前記固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、重機及びローラー等により締め固めることにより、その上面位置が地表面GLとなるように形成する。このようにして、連結部材2,…(鉄筋コンクリート3,…)の外側部分が地盤改良体1中に埋没され、連結部材2,…は地盤改良体1と嵌合して強固に連結されて一体化する。
Next, as shown in FIG. 5, the upper
次に、図6に示すように、連結部材用掘削箇所D2,…に土7を上面位置が地表面GLとなるように埋め戻すことにより、本実施の形態に係る耐震補強の施工が完成する。
Next, as shown in FIG. 6, the construction of the seismic reinforcement according to the present embodiment is completed by backfilling the
以上のような構成の既設杭基礎構造物の耐震補強構造によれば、土留壁を設ける必要がない簡素な構成により、地盤改良体1、連結部材2,…及び基礎フーチング12,…が強固に連結されて一体化され、地震力等の水平力が地盤改良体1により負担されるため、強固な耐震補強が可能となるとともに施工の容易化及びコスト低減化を図ることができる。
According to the seismic reinforcement structure of the existing pile foundation structure having the above configuration, the
以上の説明においては、連結部材2,…が鉄筋コンクリート3,…である場合を示したたが、連結部材2,…は鉄筋コンクリート3,…に限定されるものではない。例えば、連結部材2,…として、単又は複数の型鋼、鋼板若しくは鋼管からなる鋼材を用い、該鋼材の内側端を基礎フーチング12,…に固定するとともに、前記鋼材の外側部分を地盤改良体1中に埋没させるようにしてもよい。このように連結部材2,…として鋼材を用いる構成とすると、前記のとおりの強固な耐震補強を可能としながら、さらに施工の容易化及びコスト低減化を図ることができる。
In the above description, the connecting
また、以上の説明においては、図1に示すように最外側の基礎フーチング12,…の全てと地盤改良体1とを、基礎11の周方向に離間させて横設された複数の連結部材2,…により連結する場合を示したが、最外側の基礎フーチング12,…の一部と地盤改良体1とを連結部材2,…により連結してもよい。
Moreover, in the above description, as shown in FIG. 1, a plurality of connecting
1 地盤改良体
1A 下部地盤改良体
1B 上部地盤改良体
2 連結部材
3 鉄筋コンクリート
4 ホールインアンカー
5 鉄筋
6 コンクリート
7 土
11 基礎
12 基礎フーチング
13 地中はり
21 杭地業
22 杭
23 割栗石
24 捨てコンクリート
G 地盤
GL 地表面
D1 地盤改良体用掘削箇所
D2 連結部材用掘削箇所
L 地盤改良体用掘削箇所底面の高さ位置
H 連結部材用掘削箇所底面の高さ位置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記基礎の周囲を取り囲む、鋤取りにより掘削した地盤の表層部の土に固化材を添加混合したものを埋め戻して敷き均し、締め固めてなる、地盤改良体を、基礎フーチングから外方向に離間させて配設し、前記地盤改良体と前記基礎フーチングとを強固に連結する複数の連結部材を、前記基礎の周方向に離間させて横設してなることを特徴とする既設杭基礎構造物の耐震補強構造。 In the existing pile foundation structure consisting of structure, foundation and pile land industry,
The ground improvement body that surrounds the periphery of the foundation, backfilled with a mixture of solidification material added to the soil of the surface layer of the ground excavated by dredging, laid and compacted, outward from the foundation footing An existing pile foundation structure characterized in that a plurality of connecting members that are arranged apart from each other and that firmly connect the ground improvement body and the foundation footing are separated from each other in the circumferential direction of the foundation. Seismic reinforcement structure for objects.
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