JP5010437B2 - Substructure - Google Patents
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Description
本発明は、基礎構造物に関し、特に、1柱1杭基礎構造物における基礎梁と基礎杭の接続方法に関するものである。 The present invention relates to a foundation structure, and more particularly to a method for connecting a foundation beam and a foundation pile in a one-column / one-pile foundation structure.
柱1本ごとに独立した基礎杭を持つ1柱1杭基礎構造物で、かつ重量バランスなどにより基礎部での剛性を必要とする場合は、鋼製基礎梁で各鋼管基礎杭の間をつなぎ平面的な剛性を高めるのが一般的である。例えば、特許文献1には、図13に示すように、上部構造物は地中に設けられた下部構造物61及び下部構造物61上に建つ上部構造物62において、地中に設置された複数の鋼管基礎杭63と、鋼管基礎杭63相互を連結する鋼製基礎梁64とから構成される建築構造物を開示している。
以上の建築構造物においては、鋼管基礎杭63の建て込み精度が必要となるとともに、鋼管基礎杭63の打設誤差が発生した場合には、鋼製基礎梁64の接合に関して多大な調整が必要であった。そこで、特許文献1では、鋼管基礎杭63と鋼製基礎梁64の接合構造を工夫して打設誤差を吸収することを提案している。
When one pillar and one pile foundation structure with an independent foundation pile for each pillar and rigidity in the foundation is required due to weight balance, etc., each steel pipe foundation pile is connected with a steel foundation beam. It is common to increase planar rigidity. For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 13, an upper structure includes a
In the above building structure, the steel
鋼管基礎杭63と鋼製基礎梁64は、例えば図14に示すように、鋼管基礎杭63の杭頭部65に加工され取り付けられたメス継手金具66に、先端にオス継手金具67を加工した鋼製基礎梁64を挿入し、内部にコンクリート68を充填することで、接合することが示されている。また、他の例としては、図15に示すように、鋼管基礎杭69の杭頭部70の側面軸方向に入れたスリット71に、断面H形のオス継手金具73を先端に固着した鋼製基礎梁74を挿入し、鋼管基礎杭69の内部にコンクリート75を充填し、鋼管基礎杭69と鋼製基礎梁74を接合することが示されている。
For example, as shown in FIG. 14, the steel
鋼管基礎杭と鋼製基礎梁の接合の仕方については、本発明者が特許文献2において以下の提案を行っている。すなわち、図16に示すように、特許文献2は、鋼製基礎梁82を支持するための基礎梁支持手段84が設けられているところに特徴がある。基礎梁支持手段84は、図示しない鋼管基礎杭の上端に設けられる接合ユニット80の側面に設けられた開口部85と、接続片86と、スプライスプレート87とを主たる要素として構成されている。
開口部85は、接合ユニット80の板厚方向に貫通する、平面視長方形状の孔であり、この開口部85を通して、接続片86の突部86aが、接合ユニット80の外側に突出するようになっている。また、接続片86と接合ユニット80との間には、図示しないシール部材が設けられており、接合ユニット80内に充填されたコンクリートが、突部86aと開口部85との間から漏れ出さないようになっている。
スプライスプレート87は、接続片86の突部86aと鋼製基礎梁82のウェブ83とを連結するものであり、スプライスプレート87の一端と接続片86の突部86a、およびスプライスプレート87の他端と鋼製基礎梁82のウェブ83はそれぞれ、隅肉溶接等の適宜の手段により接合される。
About the method of joining a steel pipe foundation pile and a steel foundation beam, this inventor is making the following proposal in patent document 2. FIG. That is, as shown in FIG. 16, Patent Document 2 is characterized in that a foundation beam support means 84 for supporting a
The
The
特許文献2の構造によれば、接続片86の角度や、開口部85内における接続片86の突部86aの上下方向の位置を簡単に変更することができるので、鋼製基礎梁82を所望の高さに容易に据え付けることができる。また、接続片86の突部86aが貫通する開口部85が、地盤の表面近くに位置する接合ユニット80の側面に設けられており、鋼製基礎梁82が地盤の表面近くに位置することとなるので、鋼製基礎梁82の掘り込み深さを浅くすることができ、工期の短縮を図ることができるとともに、工費の削減を図ることができる。
According to the structure of Patent Document 2, the angle of the
特許文献1の提案(図11)は、オス継手金具67と鋼管基礎杭63の間にコンクリート75が充填されるが、鋼製基礎梁64から引張力が作用した場合、オス継手金具67と鋼管基礎杭63の間のコンクリート強度、クリアランスの設定によっては、コンクリート75が圧壊して、所定の性能を発揮できないおそれがあった。
コンクリートの圧壊の問題は、特許文献1の他の提案(図12)においても、オス継手金具73と鋼管基礎杭69の間で、また、特許文献2の提案においても、接続片86と鋼製基礎杭63の間で生ずる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、鋼製基礎梁で各鋼管基礎杭の間をつなぎ平面的な剛性を高めた1柱1杭基礎構造物において、コンクリートの圧壊のおそれのない鋼管基礎杭と鋼製基礎梁との連結構造を提供することを目的とする。
In the proposal of FIG. 11 (FIG. 11),
The problem of concrete crushing occurs in other proposals (FIG. 12) of Patent Document 1, between the male joint fitting 73 and the steel
The present invention has been made based on such a technical problem. In a one-column / one-pile foundation structure in which each steel pipe foundation pile is connected with a steel foundation beam to enhance planar rigidity, concrete collapses. It aims at providing the connection structure of the steel pipe foundation pile and the steel foundation beam which does not have a fear.
かかる目的のもと、本発明の基礎構造物は、地盤に立設された複数の鋼管基礎杭と、地中に埋設され、かつ隣接する鋼管基礎杭同士を繋ぐ鋼製基礎梁と、を備え、鋼製基礎梁の先端に取り付けられた係止体が、鋼管基礎杭の内周面と所定の間隔を隔てて対向配置され、係止体にねじ込まれたボルトの先端が鋼管基礎杭の内周面に接して、所定の間隔が保持され、係止体と内周面との間を含め、鋼管基礎杭内にコンクリートが充填されたことを特徴とする。
本発明の基礎構造物は、鋼製基礎梁の先端に取り付けられた係止体と鋼管基礎杭の内周面にコンクリートが充填されることにより、鋼製基礎梁と鋼管基礎杭とを接合する。この接合構造において、係止体と鋼管基礎杭の内周面との間にボルトが介在することにより、鋼製基礎梁に引張りの力が加わったとしても、係止体からの力はボルトを介して鋼管基礎杭の内周面に伝達されるので、係止体と鋼管基礎杭の内周面の間に充填されたコンクリートの圧壊が防止される。
For this purpose, the foundation structure of the present invention comprises a plurality of steel pipe foundation piles erected on the ground, and a steel foundation beam buried in the ground and connecting adjacent steel pipe foundation piles. The locking body attached to the tip of the steel foundation beam is placed opposite to the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile with a predetermined gap, and the tip of the bolt screwed into the locking body is inside the steel pipe foundation pile. A predetermined interval is maintained in contact with the peripheral surface, and the steel pipe foundation pile is filled with concrete including between the locking body and the inner peripheral surface.
The foundation structure of the present invention joins the steel foundation beam and the steel pipe foundation pile by filling the inner peripheral surface of the locking body attached to the tip of the steel foundation beam and the steel pipe foundation pile with concrete. . In this joint structure, even if a tensile force is applied to the steel foundation beam due to the bolt interposed between the locking body and the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile, the force from the locking body Therefore, the concrete filled between the locking body and the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile is prevented from being crushed.
本発明の基礎構造物において、鋼製基礎梁が貫通する孔が鋼管基礎杭に形成され、かつこの孔を鋼製基礎梁が貫通して、係止体が鋼管基礎杭の内周面と対向配置される場合、孔の上側及び下側にリング状の補強リブが接合されたことが好ましい。鋼製基礎梁が貫通する孔の存在により、鋼管基礎杭の強度低下を補うためである。
本発明の基礎構造物において、ボルトの本数は限定されず、水平方向に所定間隔離れた位置に複数本配置することができるし、鉛直方向に水平方向に所定間隔離れた位置に複数本配置することもできる。
また本発明の基礎構造物において、鋼製基礎梁の先端部の鋼管基礎杭の鉛直方向における位置決めを行う鉛直方向位置決め手段を備えることが好ましい。鋼製基礎梁と鋼管基礎杭との接合状態を調整するためである。
In the foundation structure of the present invention, a hole through which the steel foundation beam passes is formed in the steel pipe foundation pile, and the steel foundation beam penetrates through this hole, and the locking body faces the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile. When arrange | positioning, it is preferable that the ring-shaped reinforcement rib was joined to the upper side and lower side of a hole. This is to compensate for the strength reduction of the steel pipe foundation pile due to the presence of the hole through which the steel foundation beam penetrates.
In the foundation structure of the present invention, the number of bolts is not limited, and a plurality of bolts can be arranged at positions spaced apart by a predetermined distance in the horizontal direction, or a plurality of bolts can be arranged at positions spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction in the horizontal direction. You can also
Moreover, in the foundation structure of the present invention, it is preferable to include a vertical direction positioning means for positioning the steel pipe foundation pile at the tip of the steel foundation beam in the vertical direction. This is to adjust the joining state between the steel foundation beam and the steel pipe foundation pile.
本発明によれば、コンクリートを介在して鋼管基礎杭に係止される係止体と鋼管基礎杭の内周面の間の力の伝達がボルトを介して行われるため、鋼製基礎梁に引張り力が生じてもコンクリートの圧壊のおそれがない。 According to the present invention, the force transmission between the locking body locked to the steel pipe foundation pile via the concrete and the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile is performed via the bolt. There is no risk of concrete crushing even if tensile force is generated.
<第1実施形態>
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る1柱1杭基礎構造の側断面図である。この1柱1杭基礎構造10は、地盤Gに埋設された鋼管基礎杭11と、この鋼管基礎杭11の鉛直上方に配置された接合ユニット(接合部材)12とを主たる要素としている。接合ユニット12は、形態が鋼管と同様であり、かつ杭の一部として機能するから、本発明の鋼管基礎杭に該当する。
鋼管基礎杭11は、例えば、その下端部に翼(図示せず)を有しており、その先端部が支持層(図示せず)に到達するまで、圧入機等により地盤G中に回転圧入されている。
接合ユニット12は、鋼管基礎杭11と略同じ外径を有する例えば円筒状の部材であり、その上端は、柱脚13の底板13aを受容し易くするために開口されている。接合ユニット12の下端には、底板12aが設けられている。
これら鋼管基礎杭11と接合ユニット12とは、例えば溶接により接合されている。
<First Embodiment>
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Drawing 1 is a sectional side view of the 1 pillar 1 pile foundation structure concerning this embodiment. This one-column / one-
The steel
The joining
These steel
接合ユニット12の内部空間内には、位置決めされた、断面が例えば四辺形状を呈する柱脚13の下端部が収容されており、接合ユニット12と柱脚13とは、接合ユニット12の内部に充填されたコンクリート14により接合されている。
In the internal space of the joining
図1に示した1柱1杭基礎構造10の施工方法について図2を用いて説明する。
まず、鋼管基礎杭11を埋設しようとする所定位置の地盤Gに穴15を掘る。穴15の径は、鋼管基礎杭11の径よりも大きくする。その穴15に鋼管基礎杭11を立てた後、鋼管基礎杭11の先端部が支持層に到達するまで、図示しない圧入機等を用いて地盤G中に回転圧入する(図2(a)参照)。
鋼管基礎杭11の杭頭部に接合ユニット12を載せ、鋼管基礎杭11の芯と接合ユニット12の芯とを一致させた後、これら鋼管基礎杭11と接合ユニット12とを例えば溶接により接合する。鋼管基礎杭11と接合ユニット12との接合が完了した後に穴15を一部埋め戻し、接合ユニット12の開口端のみが地盤Gの表面に現れるようにする(図2(b)参照)。
その後、鋼製基礎梁20を接合ユニット12に接合し、それが終了したならば、穴15を完全に埋め戻す。このとき、鋼製基礎梁20も埋められる。鋼製基礎梁20を接合ユニット12に接合する構造は後述する。
The construction method of the 1 pillar 1
First, a
After mounting the joining
Thereafter, the
次に、接合ユニット12の開口端を通して、柱脚13の先端部を接合ユニット12の内部空間内に挿入し、位置決め装置を用いて接合ユニット12の芯と柱脚13の芯とを一致させる(図2(c)参照)。
この状態で接合ユニット12の内部空間内にコンクリート14を充填し、接合ユニット12と柱脚13とを接合し、基礎構造の工事が完了する(図2(d)および図1参照)。なお、穴15の埋め戻しは、柱脚固定までの一連の作業完了後に行ってもよい。
Next, the tip end portion of the
In this state, the concrete 14 is filled in the internal space of the joining
次に、図3〜図5を参照して、鋼製基礎梁20を接合ユニット12に接合する構造を説明する。なお、図3〜図5には、コンクリート14の記載は省略してある。また、接合ユニット12と鋼製基礎梁20の接合箇所を1箇所のみ記載してある。
本実施形態における1柱1杭基礎構造10は、鋼製基礎梁20を支持するための基礎梁支持手段21が設けられており、この基礎梁支持手段21に、打設されたコンクリート14の圧壊を防止する機能が付加されている点に特徴がある。
Next, a structure for joining the
The 1 pillar 1
基礎梁支持手段21は、接合ユニット12の側面に設けられた開口部23と、接続片22と、スプライスプレート24とを主たる要素として構成されている。
開口部23は、接合ユニット12の板厚方向に貫通する、平面視長方形状の孔であり、この開口部23を通して、接続片22の突部22aが、接合ユニット12の外側に突出するようになっている。また、接続片22と接合ユニット12との間には、図示しないシール部材が設けられており、接合ユニット12内に充填されたコンクリート14が、突部22aと開口部23との間から漏れ出さないようになっている。
スプライスプレート24は、接続片22の突部22aと鋼製基礎梁20のウェブ20aとを連結するものであり、スプライスプレート24の一端と接続片22の突部22a、およびスプライスプレート24の他端と鋼製基礎梁20のウェブ20aはそれぞれ、例えばボルト接合により接合される。接続片22、スプライスプレート24は、鋼製基礎梁20の一部を構成するものとみなすことができる。
The foundation beam support means 21 is configured with an
The
The
接続片22には、ボルト25と噛み合うねじ孔22bが接続片22を貫通して形成されている。このねじ孔22bは、接続片22の幅方向(水平方向)に所定の間隔を隔てて2箇所に形成されている。ボルト25は、このねじ孔22bを介して接続片22を貫通し、ねじ部の先端が接合ユニット12の内壁に接触している。したがって、鋼製基礎梁20に引張りの力が作用したとき、接続片22からの力がボルト25を経由して接合ユニット12へ伝達されるため、接合ユニット12内で接合ユニット12の内周面に対向配置される接続片22の板状の部分(係止体)と接合ユニット12の間に充填されたコンクリート14の圧壊が阻止される。
ボルト25は、接続片22の突部22aを境にして水平方向の両側にそれぞれ1本設置している。したがって、ボルト25の締め付け具合により、接続片22の水平方向の位置、回転方向を調整することが可能である。
A
One
接合ユニット12の内周面には、補強リブ26が設けられている。補強リブ26は、開口部23の上側及び下側に一つずつ設けられている。補強リブ26は、鋼製のリング状部材を溶接により、接合ユニット12の内周面に接合する。
鋼製基礎梁20からの引張力に対して、接合ユニット12の上端が開口しているため、強度的に問題が発生する可能性がある。また、開口部23に部分的に強度が低下する可能性がある。そこで、開口部23の上・下にリング状の補強リブ26を溶接接合することにより補強する。また、この補強リブ26は、接合ユニット12の内部に充填されるコンクリート14の付着性能も向上させる効果も有している。
Reinforcing
Since the upper end of the joining
また、本実施形態による1柱1杭基礎構造10によれば、接続片22の角度や、開口部23内における接続片22の突部22aの上下方向の位置を簡単に変更することができるので、鋼製基礎梁20を所望の高さに容易に据え付けることができる。
さらに、接続片22の突部22aが貫通する開口部23が、地盤Gの表面近くに位置する接合ユニット12の側面に設けられており、鋼製基礎梁20が地盤Gの表面近くに位置することとなるので、鋼製基礎梁20の掘り込み深さを浅くすることができ、工期の短縮を図ることができるとともに、工費の削減を図ることができる。
Moreover, according to the 1 pillar 1
Furthermore, the opening
<第2実施形態>
本発明による第2実施形態に係る1柱1杭基礎構造30を図6〜図9を参照して説明する。
第2実施形態は、第1実施形態と基本的な構成が一致しているため、以下では第1実施形態との相違点を中心にして説明する。なお、図6〜図9において、第1実施形態と同様部分には同一の符号を付している。
第2実施形態は、基礎梁支持手段31が、接合ユニット12の側面に設けられた開口部23と、接続片32と、鉛直方向支持板33と、スプライスプレート24とを主たる要素として構成されている。
接続片32は、T状の形態を有するが、突部32aの表裏両面から突部32bが垂設されている。
接続片32の突部32bと接合ユニット12の間に配設される鉛直方向支持板33には、接続片32の突部32aが貫通する孔33aと、孔33aを中心として対称の位置に貫通する2つのボルト孔33bが形成されている。ボルト孔33bが長孔とされているため、鉛直方向支持板33、つまり接続片32を鉛直方向の任意の位置に固定することができる。
Second Embodiment
The 1 pillar 1
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the following description will focus on differences from the first embodiment. 6 to 9, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
In the second embodiment, the foundation beam support means 31 is configured with the
Although the
The
突部32aの先端部分が外部に突出するように接続片32を接合ユニット12に配置する。
ボルト34が鉛直方向支持板33のボルト孔33bを貫通し、ボルト34の先端は接合ユニット12に固定されたナット35にねじ込まれている。一方で、鉛直方向支持板33は、接続片32の突部32bの接合ユニット12側の面に接している。
The
The
以上の第2実施形態によれば、鉛直方向支持板33の鉛直方向の位置を調整し、ボルト34を締め付けることにより、接続片32の位置決めを行うことができる。接続片32が位置決めされた状態で、ボルト25の締め付け具合により、接続片32の水平方向の位置、回転方向の位置を調整すれば、さらに精度の良い調整が可能となる。
According to the second embodiment described above, the
<第3実施形態>
本発明による第3実施形態に係る1柱1杭基礎構造50を図10〜図12を参照して説明する。
第1実施形態はボルト25を水平方向に2つ設けていたのに対して、第3実施形態はボルト25を鉛直方向にも2つ設けたところに特徴がある。なお、図10〜図12において、第1実施形態と同様部分には同一の符号を付している。
この構成により、鋼製基礎梁20と接合ユニット12の間を伝達可能な強度も向上する。さらに、接続片22の平面的な回転のみではなく、鉛直方向の回転の位置も調整可能となるので、施工上、鋼製基礎梁20に鉛直方向の傾きが若干生じた場合でも、強制的に外力を加えて調整するのではなく、施工過程に接続片22で調整が可能となる。
<Third Embodiment>
The 1 pillar 1
The first embodiment is characterized in that two
With this configuration, the strength capable of transmitting between the
上記実施形態では、接合ユニット12について説明したが、鋼管基礎杭11に対して本発明を適用することができる。これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択し、あるいは他の構成に適宜変更することが可能である。
In the said embodiment, although the joining
10,30,50…1柱1杭基礎構造、11…鋼管基礎杭、12…接合ユニット、13…柱脚、14…コンクリート、20…鋼製基礎梁、21,31…基礎梁支持手段、22,32…接続片、23…開口部、24…スプライスプレート、25,34…ボルト、26…補強リブ、33…鉛直方向支持板、35…ナット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
地中に埋設され、かつ隣接する前記鋼管基礎杭同士を繋ぐ鋼製基礎梁と、を備え、
前記鋼製基礎梁の先端に取り付けられた係止体が、前記鋼管基礎杭の内周面と所定の間隔を隔てて対向配置され、
前記係止体にねじ込まれたボルトの先端が前記鋼管基礎杭の内周面に接して、前記所定の間隔が保持され、
前記係止体と前記内周面との間を含め、前記鋼管基礎杭内にコンクリートが充填されたことを特徴とする基礎構造物。 A plurality of steel pipe foundation piles erected on the ground;
A steel foundation beam embedded in the ground and connecting the steel pipe foundation piles adjacent to each other,
The locking body attached to the tip of the steel foundation beam is disposed opposite to the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile with a predetermined interval,
The tip of the bolt screwed into the locking body is in contact with the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile, and the predetermined interval is maintained,
A foundation structure characterized in that concrete is filled in the steel pipe foundation pile including between the locking body and the inner peripheral surface.
前記孔の上側及び下側にリング状の補強リブが接合されたことを特徴とする請求項1に記載の基礎構造物。 A hole through which the steel foundation beam penetrates is formed in the steel pipe foundation pile, and the steel foundation beam penetrates through the hole, and the locking body is arranged to face the inner peripheral surface of the steel pipe foundation pile. ,
The foundation structure according to claim 1, wherein ring-shaped reinforcing ribs are joined to the upper side and the lower side of the hole.
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