JP5074152B2 - Foundation structure - Google Patents
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免震ピット等の地盤凹部の基礎構造に関する。 It relates to the foundation structure of ground recesses such as seismic isolation pits.
免震ピットは、構造物を支持する底盤と、この底盤の周りに形成された周壁と、で構成されている。なお、地震時に免震装置が作動し構造物が水平移動した際に、構造物が周壁に接触することがないよう、周壁と構造物の間に免震クリアランスが確保されている。 The seismic isolation pit includes a bottom plate that supports the structure and a peripheral wall formed around the bottom plate. A seismic isolation clearance is secured between the peripheral wall and the structure so that the structure does not come into contact with the peripheral wall when the seismic isolation device is activated and the structure moves horizontally during an earthquake.
このような免震ピットの構築方法は、まず、免震ピットを設けたい領域を囲うように、周辺地盤の崩壊防止を目的として、山留壁を構築し、続いて山留壁により囲われた領域内の地盤を地上面から順次根切り底まで掘削する。この後、山留壁で囲われた地盤凹部に前述した免震ピット(底盤及び周壁)を構築する。なお、山留壁に鋼材製の芯材を用いた場合、その芯材は工事後も回収されない。 In such a method of building a seismic isolation pit, first, a mountain retaining wall was constructed to prevent the surrounding ground from collapsing so as to enclose the area where the seismic isolation pit was to be installed, and was then surrounded by the mountain retaining wall. The ground in the area will be excavated from the ground surface to the bottom of the root. After that, the above-mentioned seismic isolation pit (bottom and peripheral wall) is constructed in the ground recess surrounded by the mountain retaining wall. In addition, when a steel core is used for the mountain retaining wall, the core is not recovered after the construction.
そして、免震ピットを構築する際に用いる仮設の山留壁を、免震ピットの周壁の主体構造として利用し、周壁の構成を簡略化する構成が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 And the structure which simplifies the structure of a surrounding wall using the temporary mountain retaining wall used when constructing a base isolation pit as a main structure of the surrounding wall of a base isolation pit is proposed (for example, patent document 1). reference).
また、掘削孔に充填した充填材の強度発現前に、掘削孔に補強芯材を挿入して構築される山留め壁において、山留め壁の鉛直方向における複数部位のうち、水平抵抗が要求される部位に高強度充填材を用い、一般部には低強度充填材を用い、水平抵抗が要求される部位の剛性を上げる山留め壁の補強方法が提案されている(例えば、特許文献2を参照)。
さて、免震ピット等の地盤を掘削して形成された地盤凹部(ピット)に設けられる基礎構造における地震時の水平抵抗力を低コストで向上させることが望まれている。 Now, it is desired to improve the horizontal resistance force at the time of an earthquake in a foundation structure provided in a ground recess (pit) formed by excavating the ground such as a seismic isolation pit at low cost.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、地盤凹部の基礎構造の水平抵抗力を向上させることが目的である。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to improve the horizontal resistance of the foundation structure of the ground recess.
請求項1に記載の基礎構造は、地盤凹部の底部に設けられ、構造物を支持する基礎底盤と、前記基礎底盤を取り囲むと共に前記地盤凹部の山留壁を兼ねる周壁と、が構造的に一体化された免震ピットと、前記免震ピットの前記周壁が前記基礎底盤の下面よりも下方に延出されることによって形成された壁杭と、を備えることを特徴としている。
Basic structure according to claim 1, provided at the bottom of the ground recess, a peripheral wall which also serves as the foundation bottom panel for supporting a structure, the mountain Tomekabe before Symbol ground recess co If surround the foundation bottom plate, but the structure a seismic isolation pit that is integral to, said peripheral wall of said seismic isolation pit is characterized by and a Kabekui formed by being extended to below the lower surface of the base bottom panel.
請求項1に記載の基礎構造では、地盤凹部の山留壁を兼ねる周壁から下方に延出された壁杭が水平抵抗力を有するので、基礎底盤の水平抵抗力が補強される。つまり、基礎構造の水平抵抗力が向上される。これにより、基礎底盤の上に設けられた構造物の地震時慣性力が、効率的に地盤に伝達される。 In the foundation structure of Claim 1, since the wall pile extended below from the surrounding wall which also serves as the mountain retaining wall of a ground recessed part has horizontal resistance, the horizontal resistance of a foundation bottom is reinforced. That is, the horizontal resistance of the foundation structure is improved. Thereby, the inertia force at the time of earthquake of the structure provided on the foundation bottom is efficiently transmitted to the ground.
また、基礎底盤と周壁とが構造的に一体化されているので、基礎底盤の上に設けられた構造物の地震時慣性力が、より効率的に地盤に伝達される。更に、基礎底盤の水平抵抗力の補強に加え、基礎底盤の鉛直方向の抵抗力も補強される。
Moreover, since the foundation bottom and the peripheral wall are structurally integrated, the inertial force at the time of earthquake of the structure provided on the foundation bottom is more efficiently transmitted to the ground. Furthermore, in addition to reinforcing the horizontal resistance of the foundation bottom, the vertical resistance of the foundation bottom is also reinforced.
請求項2に記載の基礎構造は、請求項1に記載の構造において、前記壁杭は、間隔を置いて設けられていることを特徴としている。
The foundation structure according to claim 2 is the structure according to claim 1 , wherein the wall piles are provided at intervals.
請求項2に記載の基礎構造では、例えば、水平抵抗力に余力がある周壁は、壁杭を間隔を置いて設けることで、低コストで基礎底盤の水平抵抗力が補強される。
In the foundation structure according to claim 2 , for example, the peripheral wall having a sufficient horizontal resistance force is provided with wall piles at intervals, whereby the horizontal resistance force of the foundation bottom is reinforced at low cost.
請求項3に記載の基礎構造は、請求項1又は請求項2に記載の構造において、前記周壁には、外側に突出する突出壁が形成されていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention , in the structure according to the first or second aspect, the peripheral wall is formed with a protruding wall protruding outward.
請求項3に記載の基礎構造では、突出壁が形成された周壁の面外方向の剛性が、突出壁によって向上されるので、水平抵抗力が向上される。その結果、基礎底盤の水平抵抗力が補強される。
In the basic structure according to the third aspect, since the rigidity in the out-of-plane direction of the peripheral wall on which the protruding wall is formed is improved by the protruding wall, the horizontal resistance is improved. As a result, the horizontal resistance of the foundation bottom is reinforced.
請求項4に記載の基礎構造は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の構造において、前記周壁は、平面視略矩形状とされ、前記周壁には、前記周壁の角部において前記周壁とで平面視十字状となるように、前記角部から双方向に外側に延出する延出壁が形成されていることを特徴としている。
The basic structure according to claim 4 is the structure according to any one of claims 1 to 3 , wherein the peripheral wall has a substantially rectangular shape in plan view, and the peripheral wall includes a corner portion of the peripheral wall. In this case, an extending wall that extends outward in both directions from the corner is formed so as to form a cross shape in plan view with the peripheral wall .
請求項4に記載の基礎構造では、延出壁によって周壁の水平抵抗力が向上され、その結果、基礎底盤の水平抵抗力が補強される。
In the foundation structure according to the fourth aspect, the horizontal resistance force of the peripheral wall is improved by the extending wall, and as a result, the horizontal resistance force of the foundation bottom is reinforced.
以上説明したように本発明によれば、地盤凹部の基礎構造の水平抵抗力を向上させることがきる、という優れた効果を有する。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the horizontal resistance of the foundation structure of the ground recess can be improved.
本発明の第一実施形態の基礎構造について、図1と図2を用いて説明する。図1に示すように、上層地盤28を掘削して形成された地盤凹部50には、免震ピット100が設けられている。なお、本実施形態においては、上層地盤28は、上から第一層22、第二層24、第三層26とで構成されている。また、図1は縦断面図であるが、図が煩雑になるのを避けるため、断面を表す斜線は上層地盤28と下層地盤30とにのみひいている。
The basic structure of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, a
免震ピット100は、地盤凹部50の底部に形成され構造物16を支持する鉄筋コンクリート造の基礎底盤102を有している。また、この基礎底盤102は、杭40で支持されている。なお、杭40の下端部40Aは、上層地盤28の下の硬い下層地盤30に貫入されている。
The
基礎底盤102の上には、免震装置12が設けられている。なお、免震措置12は、杭40の直上に設けられている。この免震装置12の上には、免震架台14(免震装置12の直上の基礎梁)が設けられ、この免震架台14の上に構造物16が設けられている。なお、免震装置12は、本実施形態では、ゴム板と鋼板とを厚み方向に交互に積層した積層ゴム本体内に、鉛の柱を挿入した構成とされているが、これに限定されない。他の構成の免震装置であってもよい。
A
図1と図2とに示すように、免震ピット100には、基礎底盤102の側面102Aを囲む周壁104が設けられている。なお、この周壁104は、地盤凹部50の山留壁を兼ねている。そして、この周壁104から、基礎底盤102の下面102B(地盤凹部50の根切り底面)よりも下方に壁杭106が延出されている。なお、周壁104と基礎底盤102の側面102Aとは接合されており、周壁104と基礎底盤102とは、構造的に一体とされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1参照に示すように、地震時に免震装置12が作動し構造物16(免震架台14)が水平挙動した際に、構造物16(免震架台14)が周壁104に接触することないよう、構造物16(免震架台14)と周壁104との間に、免震クリアランスLが確保されている。
Further, as shown in FIG. 1, when the
なお、本実施形態においては、図2に示すように、免震ピット100は、平面視矩形状とされている。また、矩形の短辺を周壁104Sとし、長辺を周壁104Lと記す。また、免震ピット100(壁杭106を含む周壁104と基礎底盤102で構成)と杭40とで構成される構造が基礎構造10とされる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
つぎに、本実施形態の基礎構造10を、杭40で支持された既存の構造物16に適用する場合について、つまり既存の構造物16の免震改修について説明する。
Next, the case where the
免震ピット100を設けたい領域を囲うように、周辺の上層地盤28(の第一層22と第二層24)の崩壊防止を目的とする山留壁を兼ねる周壁104を形成する。周壁104は、例えば、掘削孔に充填した充填材の強度発現前に掘削孔に補強芯材を挿入して構築される。なお、このとき、周壁104には、基礎底盤102の下面102Bよりも下方に延出された壁杭106を形成する。
A
続いて周壁104(山留壁)により囲われた領域内の上層地盤28を地上から掘削し、仮設架台等を設置して構造物16を支える。既存の杭40を切断し、切断された杭40の上に基礎底盤102を形成する。また、基礎底盤102と周壁104とを接合する。これにより基礎杭基礎底盤102と周壁104とが構造的に一体的とされた免震ピット100が地盤凹部50に設けられる。そして、免震架台14を設けると共に、免震架台14と基礎底盤102との間に免震装置12を設置する。
Subsequently, the
つぎに、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
山留壁を兼ねる周壁102から下方に延出された壁杭106が水平抵抗力を有するので、構造物16を支持する基礎底盤102の水平抵抗力が補強される。つまり、基礎構造10の水平抵抗力が向上される。これにより、基礎底盤102の上に設けられた構造物16の地震時慣性力が、効率的に上層地盤28に伝達される。
Since the
また、本実施形態においては、周壁104と基礎底盤102の側面102Aとは接合され、周壁104と基礎底盤102とが構造的に一体とされている。よって、基礎底盤102が周壁104を外側方向に押すように移動する際だけでなく、基礎底盤102が反対方向に移動(周壁104から離れる方向)の場合も、構造物16の地震時慣性力が上層地盤28に伝達される。つまり、構造物16の地震時慣性力が、より効率的に上層地盤28に伝達される。更に、基礎底盤102の水平抵抗力の補強に加え、基礎底盤102の鉛直方向の抵抗力も補強される。
Further, in the present embodiment, the
さて、免震改修を行なうと、免震架台14や免震ピット100、更には免震装置12などの重量分が、免震改修前より増加する。つまり、既存の杭40が支える重量が増加する。
Now, when the seismic isolation repair is performed, the weight of the
このため、図3に示す本発明が適用されていない免震ピット800(壁杭106(図1と図2(A)を参照)が形成されていない免震ピット800)を用いた基礎構造11の場合、杭106のみでは地震時の水平抵抗力が不足する場合がある。
Therefore, the foundation structure 11 using the seismic isolation pit 800 (the
このような場合、図4に示すように、短杭44を継合わせた圧入高管杭などの新設杭46を、既存の構造物16(基礎底盤102)の直下に打設する方法が考えられる。しかし、このように既存の構造物16の直下に新設杭46を設ける方法は、施工が困難である。また、施工が可能であっても施工コストが高い。
In such a case, as shown in FIG. 4, a method of driving a
或いは、図5に示すように、既存の構造物16(免震ピット800の周壁804)の外側に新設杭48を増設し、周壁104と接合する方法が考えられる。しかし、新設杭48の水平剛性は余り高くないため、多くの本数が必要となり、施工コストが高くなる。
Alternatively, as shown in FIG. 5, a method of adding a
これに対して、図1と図2とに示す本実施形態の免震ピット100は、上述したように、山留壁を兼ねる周壁104から壁杭106を下方に延出させることで、施工が容易で、また低コストで基礎底盤102の水平抵抗力を向上させている。
On the other hand, the
つぎに、本発明の第二実施形態の基礎構造について、図6を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、免震ピット以外の構成は、第一実施形態と同様であるので、免震ピットの構成についてのみ説明する。 Next, the basic structure of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, since the configuration other than the seismic isolation pit is the same as that of the first embodiment, only the configuration of the seismic isolation pit will be described.
図6に示すように、第二実施形態の基礎構造の免震ピット200は、壁杭206が間隔を置いて設けられている。つまり、壁杭206は、長辺に設けられた板状の壁杭206Bと、四隅の角部の平面視L字状の壁杭206Aと、で構成されている。換言すると、周壁104の壁杭206には、不連続部202が形成されている。不連続部202は、周壁104S(短変)に一箇所、周壁104L(長辺)に二箇所形成されている。
As shown in FIG. 6, the base structure
つぎに、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
第一実施形態の免震ピット100のように、壁杭106(図1、図2参照)を全周に渡って設けなくても水平抵抗力を充分得られる場合、本実施形態のように、壁杭206を、間隔を置いて設けることで、つまり、不連続部202を形成することで、低コストで必要とする水平抵抗力を得ることができる。なお、周壁104の面内方向の剛性は非常に高いが、面外方向の剛性は低い。よって、免震ピットの平面視におけるアスペクト比が大きい場合、長辺方向の水平抵抗力は大きく、短辺方向の水平抵抗力は小さい。よって、余力のある方向に大きく不連続部を形成することで、低コストで必要とする水平抵抗力を得ることができる。
When the horizontal resistance force can be sufficiently obtained without providing the wall pile 106 (see FIGS. 1 and 2) over the entire circumference like the
つぎに、本発明の第三実施形態の基礎構造について、図7を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、免震ピット以外の構成は、第一実施形態と同様であるので、免震ピットの構成についてのみ説明する。 Next, the basic structure of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, since the configuration other than the seismic isolation pit is the same as that of the first embodiment, only the configuration of the seismic isolation pit will be described.
図7に示すように、第三実施形態の基礎構造の免震ピット300は、長辺の周壁104Lから外側に突出する突出壁302が形成されている。突出壁302は、長手方向を鉛直方向とされた板状とされ、周壁104に直交している(T字状とされている)。
As shown in FIG. 7, the base-isolated
なお、本実施形態においては、突出壁302は、壁杭106を含む周壁104の上端から(壁杭106の)下端に渡る領域全体から突出している(突出壁302の上端は周壁104の上端と同じ位置とされ、突出壁302の下端は壁杭106の下端と同じ位置とされている)。
In this embodiment, the protruding
つぎに、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
周壁104の面内方向の剛性は非常に高いが、面外方向の剛性は低い。よって、免震ピットの平面視におけるアスペクト比が大きい場合、長辺方向の水平抵抗力は大きく、短辺方向の水平抵抗力は小さい。そして、短辺方向の水平抵抗力が不足している場合、つまり、壁杭106Lを含む長辺の周壁104Lの面外剛性を上げる必要がある場合、突出壁302を形成することで、突出壁302と上層地盤28(図1参照)との摩擦抵抗によって壁杭106Lを含む周壁104Lの面外剛性が高くなり、これにより、短辺方向(Y方向)の水平抵抗力が向上される。
The rigidity in the in-plane direction of the
なお、本実施形態においては、突出壁302は周壁104の上端から壁杭106の下端に渡る全体から突出しているがこれに限定されない。例えば、図8(A)に示す第一変形例のように、突出壁303は、壁杭106からのみ突出していてもよい(突出壁303の上端は壁杭106の上端と同じ位置とされていてもよい)。
In addition, in this embodiment, although the
また、図8(B)に示す第二変形例のように、必要に応じ突出壁302を2つ形成してもよいし、或いは3つ以上形成してもよい。
Further, as in the second modification shown in FIG. 8B, two protruding
つぎに、本発明の第四実施形態の基礎構造について、図9を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、免震ピット以外の構成は、第一実施形態と同様であるので、免震ピットの構成についてのみ説明する。 Next, the basic structure of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, since the configuration other than the seismic isolation pit is the same as that of the first embodiment, only the configuration of the seismic isolation pit will be described.
図9に示すように、本発明の第四実施形態の基礎構造の免震ピット400は、周壁104の角部から双方向に外側に延出する延出壁402が形成されている。換言すると、延出壁402は、角部から面方向に延出されている。よって、角部において、周壁104及び延出壁402とで平面視十字状とされる。
As shown in FIG. 9, the base-isolated
なお、本実施形態においては、延出壁402は、壁杭106を含む周壁104の上端から(壁杭106の)下端に渡る領域全体から突出している(延出壁402の上端は周壁104の上端と同じ位置とされ、延出壁402の下端は壁杭106の下端と同じ位置とされている)。
In this embodiment, the
つぎに、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
周壁104Lと周壁104Sの面外剛性を上げる必要がある場合、延出壁402を形成することで、延出壁402と上層地盤28(図1参照)との摩擦抵抗によって壁杭106を含む周壁104の面外剛性が高くなり、これにより、水平抵抗力が向上される。
When it is necessary to increase the out-of-plane rigidity of the
なお、本実施形態においては、延出壁402は周壁104の上端から壁杭106の下端に渡る領域全体から突出しているがこれに限定されない。例えば、図10(A)に示す第一変形例のように、延出壁403が壁杭106からのみ突出していてもよい(延出壁403の上端は壁杭106の上端と同じ位置としてもよい)。また、図10(B)に示す第二変形例のように、突出壁302を設けた構成としてもよい(延出壁402と突出壁402の両方を設けた構成としてもよい)。
In the present embodiment, the extending
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態では、周壁104と基礎底盤102の側面102Aとは接合され、周壁104と基礎底盤102とが構造的に一体とされていたがこれに限定されない。周壁104と基礎底盤102の側面102Aとは接合されていなくてよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、既存の構造物16の免震改修を行なう際の基礎底盤102の補強について説明したがこれに限定されない。新築の際にも本発明を適用できる。
Moreover, although the reinforcement of the foundation
また、上記実施形態では、免震ピットは、平面視略矩形状とされていたがこれに限定されない。例えば、構造物の外形に応じた形状であってもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the seismic isolation pit was made into planar view substantially rectangular shape, it is not limited to this. For example, the shape according to the external shape of the structure may be sufficient.
また、上記実施形態では、地盤凹部50は、上層地盤28を掘削して形成されたが、これに限定されない。例えば、第三層26の上に、第一層22・第二層24を形成(盛り土)することで、地盤凹部50が形成されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the ground recessed
10 基礎構造
16 構造物
28 上層地盤(地盤)
50 地盤凹部
100 免震ピット
102 基礎底盤
104 周壁
106 壁杭
200 免震ピット
202 不連続部
206 壁杭
300 免震ピット
302 突出壁
303 突出壁
400 免震ピット
402 延出壁
403 延出壁
10
50
Claims (4)
前記免震ピットの前記周壁が前記基礎底盤の下面よりも下方に延出されることによって形成された壁杭と、
を備えることを特徴とする基礎構造。 Provided in the bottom of ground recesses, and foundation bottom panel for supporting a structure, a peripheral wall serving as a mountain Tomekabe before Symbol ground recess co If surround the foundation bottom plate, a seismic isolation pit but which is structurally integrated ,
And Kabekui formed by the peripheral wall of the seismic isolation pits are extending below the lower surface of the base bottom panel,
Basic structure characterized by comprising.
前記周壁には、前記周壁の角部において前記周壁とで平面視十字状となるように、前記角部から双方向に外側に延出する延出壁が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の基礎構造。
The peripheral wall has a substantially rectangular shape in plan view,
The extending wall that extends outward in both directions from the corner is formed on the peripheral wall so that the corner of the peripheral wall has a cross shape in plan view with the peripheral wall. The foundation structure according to any one of claims 1 to 3.
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