JP6130991B2 - Foundation structure - Google Patents
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Description
本発明は、取り除かれた建物を支持していた既存杭を利用して構築した基礎構造に関する。 The present invention relates to a foundation structure constructed using an existing pile supporting a removed building.
取り除かれた建物を支持していた既存杭を利用して構築した基礎構造としては、例えば、既存杭には、基礎（基礎スラブ）が、接合部にモーメントを減じて負担させる接合状態となる半剛接合され、新設杭には、基礎（基礎スラブ）が、剛接合または半剛接合され、基礎(基礎スラブ)から受ける鉛直力及び地震時に受ける水平力の負担が新設杭より既存杭のほうが小さくなるようにした基礎構造が知られている。 As the foundation structure built using the existing pile that supported the removed building, for example, in the existing pile, the foundation (foundation slab) is in a semi-bonded state in which the joint is reduced by reducing the moment. The foundation (foundation slab) is rigidly or semi-rigidly joined to the new pile, and the load of the vertical force received from the foundation (foundation slab) and the horizontal force during an earthquake is smaller in the existing pile than in the new pile. The basic structure is known.
上記の基礎構造は、基礎(基礎スラブ)に対して既存杭を半剛接合としているので、既存杭の備える性能を弱めることになるので、既存杭の性能を十分に活用できない可能性がある。また、基礎(基礎スラブ)に対して既存杭と新設杭とをいずれも半剛接合とすると、設計が複雑になるという課題がある。 In the above foundation structure, the existing pile is semi-rigidly bonded to the foundation (foundation slab), so the performance of the existing pile is weakened, so the performance of the existing pile may not be fully utilized. Moreover, if both the existing pile and the new pile are semi-rigidly joined to the foundation (foundation slab), there is a problem that the design becomes complicated.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、既存杭の性能を十分に活用することが可能な基礎構造を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this subject, The place made into the objective is to provide the foundation structure which can fully utilize the performance of the existing pile.
かかる目的を達成するために本発明の基礎構造は、取り除かれた建物を支持していた既存杭と、新たに設ける新設杭と、前記既存杭と前記新設杭とに支持される基礎スラブと、を有し、前記基礎スラブに対する前記新設杭の杭頭固定度は、前記基礎スラブに対する前記既存杭の杭頭固定度より低いことを特徴とする基礎構造である。 In order to achieve such an object, the foundation structure of the present invention includes an existing pile supporting the removed building, a newly installed pile, a foundation slab supported by the existing pile and the newly installed pile, The pile head fixing degree of the new pile with respect to the foundation slab is lower than the pile head fixing degree of the existing pile with respect to the foundation slab.
このような基礎構造によれば、基礎スラブを支持する新設杭の基礎スラブに対する杭頭固定度は、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度より低いので、例えば地震等による曲げモーメントや水平剪断力は、新設杭よりも既存杭の応力負担が大きくなる。すなわち、曲げモーメントや水平剪断力は、より既存杭に負担されるので、既存杭の性能を十分に活用させることが可能である。 According to such a foundation structure, the pile head fixing degree to the foundation slab of the new pile supporting the foundation slab is lower than the pile head fixing degree of the existing pile to the foundation slab. The stress load on the existing pile is greater than that on the new pile. That is, since the bending moment and the horizontal shearing force are more borne by the existing pile, the performance of the existing pile can be fully utilized.
かかる基礎構造であって、前記新設杭の杭頭と前記既存杭の杭頭とは、前記基礎スラブ内に埋設されており、前記基礎スラブ内に埋設されている前記新設杭の前記杭頭の外径は、前記基礎スラブ内に埋設されている前記既存杭の前記杭頭の外径より小さいことが望ましい。 In such a foundation structure, the pile head of the new pile and the pile head of the existing pile are embedded in the foundation slab, and the pile head of the new pile embedded in the foundation slab The outer diameter is preferably smaller than the outer diameter of the pile head of the existing pile embedded in the foundation slab.
このようなる基礎構造によれば、基礎スラブに埋設される新設杭の外径は、既存杭の外径より小さいので、基礎スラブと新設杭との接合部の剛性が、既存杭の接合部の剛性より低くなる。このため、新設杭の方が既存杭より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭の性能を十分に活用することが可能である。また、基礎スラブに埋設される新設杭の外径を、既存杭の外径より小さくすることにより、容易に、基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度が、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。 According to such a foundation structure, since the outer diameter of the new pile buried in the foundation slab is smaller than the outer diameter of the existing pile, the rigidity of the joint between the foundation slab and the new pile is less than that of the joint of the existing pile. Lower than stiffness. For this reason, the new piles are less resistant to bending and horizontal shearing forces than the existing piles, and the bending and horizontal shearing forces imposed on the new piles are reduced, so the performance of the existing piles can be fully utilized. It is. In addition, by making the outer diameter of the new pile buried in the foundation slab smaller than the outer diameter of the existing pile, the pile head fixing degree of the new pile to the foundation slab can be easily fixed to the pile head of the existing pile. It is possible to realize a lower foundation structure.
かかる基礎構造であって、前記新設杭の杭頭と前記既存杭の杭頭とは、前記基礎スラブ内に埋設されており、前記基礎スラブ内に埋設されている前記新設杭の前記杭頭の埋め込み深さは、前記基礎スラブ内に埋設されている前記既存杭の前記杭頭の埋め込み深さより浅いこととしてもよい。 In such a foundation structure, the pile head of the new pile and the pile head of the existing pile are embedded in the foundation slab, and the pile head of the new pile embedded in the foundation slab The embedding depth may be shallower than the embedding depth of the pile head of the existing pile embedded in the foundation slab.
このような基礎構造によれば、基礎スラブに埋設される新設杭の埋め込み深さは、既存杭の埋め込み深さより浅いので、基礎スラブと新設杭との接合部の接合強度が、基礎スラブと既存杭との接合部の接合強度より低くなる。このため、新設杭の方が既存杭より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭の性能を十分に活用することが可能である。また、基礎スラブに埋設される新設杭の杭頭の埋め込み深さを、既存杭の杭頭の埋め込み深さより浅くすることにより、容易に、基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度が、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。 According to such a foundation structure, the embedding depth of the new pile embedded in the foundation slab is shallower than the embedding depth of the existing pile, so that the joint strength between the foundation slab and the new pile is less than that of the existing foundation slab. It becomes lower than the joint strength of the joint with the pile. For this reason, the new piles are less resistant to bending and horizontal shearing forces than the existing piles, and the bending and horizontal shearing forces imposed on the new piles are reduced, so the performance of the existing piles can be fully utilized. It is. In addition, by fixing the pile head embedding depth of the new pile embedded in the foundation slab to be less than that of the existing pile head, the pile head fixing degree of the new pile to the foundation slab can be easily increased. It is possible to realize a foundation structure lower than the pile head fixing degree of existing piles against.
かかる基礎構造であって、前記既存杭と前記基礎スラブとの間には、前記既存杭と前記基礎スラブとにわたる鉄筋が埋設されており、前記新設杭と前記基礎スラブとの間には、前記新設杭と前記基礎スラブとにわたり前記鉄筋より浅く鉄筋が埋設されているか、または、前記新設杭と前記基礎スラブとにわたる鉄筋は埋設されていないこととしてもよい。 In such a foundation structure, a reinforcing bar extending between the existing pile and the foundation slab is embedded between the existing pile and the foundation slab, and between the new pile and the foundation slab, Reinforcing bars may be buried shallower than the reinforcing bars between the new pile and the foundation slab, or reinforcing bars extending between the new pile and the foundation slab may not be buried.
このような基礎構造によれば、より長く鉄筋をわたして接合している基礎スラブと既存杭の接合強度の方が、基礎スラブと新設杭との接合部の接合強度より高くなる。このため、新設杭の方が既存杭より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭の性能を十分に活用することが可能である。また、既存杭と基礎スラブとの間に、既存杭と基礎スラブとにわたる鉄筋を埋設し、新設杭と基礎スラブとの間には、新設杭と基礎スラブとにわたる前記鉄筋を、既存杭と基礎スラブとにわたる鉄筋より浅く埋設するか、または、前記新設杭と前記基礎スラブとにわたる鉄筋を埋設しないことにより、容易に、基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度が、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。 According to such a foundation structure, the joint strength of the foundation slab and the existing pile that have been joined to the reinforcing bars for a longer time is higher than the joint strength of the joint between the foundation slab and the new pile. For this reason, the new piles are less resistant to bending and horizontal shearing forces than the existing piles, and the bending and horizontal shearing forces imposed on the new piles are reduced, so the performance of the existing piles can be fully utilized. It is. In addition, between the existing pile and the foundation slab, a reinforcing bar covering the existing pile and the foundation slab is buried, and between the new pile and the foundation slab, the reinforcing bar extending between the new pile and the foundation slab is replaced with the existing pile and the foundation slab. By embedding shallower than the reinforcing bar that extends over the slab, or by not embeding the reinforcing bar that extends between the new pile and the foundation slab, the pile head fixing degree of the new pile relative to the foundation slab can be easily increased. It is possible to realize a foundation structure lower than the degree of head fixation.
かかる基礎構造であって、前記基礎スラブの下に地盤改良体が設けられており、前記既存杭の前記杭頭は前記基礎スラブ内に埋設されており、前記新設杭の前記杭頭は、前記地盤改良体内に埋設されていることとしてもよい。 In this foundation structure, a ground improvement body is provided under the foundation slab, the pile head of the existing pile is embedded in the foundation slab, and the pile head of the new pile is It is good also as being embedded in the ground improvement body.
このような基礎構造によれば、新設杭は地盤改良体を介して基礎スラブと接合されるので、基礎スラブと新設杭との接合部の強度は、基礎スラブと直接繋がった既存杭の接合部の強度より低くなる。このため、新設杭の方が既存杭より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭の性能を十分に活用することが可能である。また、基礎スラブの下に地盤改良体を設け、既存杭の杭頭を基礎スラブ内に埋設し、新設杭の杭頭を地盤改良体内に埋設することにより、容易に、基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度が、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。 According to such a foundation structure, the new pile is joined to the foundation slab via the ground improvement body, so the strength of the joint between the foundation slab and the new pile is the joint of the existing pile directly connected to the foundation slab. Lower than the strength of. For this reason, the new piles are less resistant to bending and horizontal shearing forces than the existing piles, and the bending and horizontal shearing forces imposed on the new piles are reduced, so the performance of the existing piles can be fully utilized. It is. In addition, by installing a ground improvement body under the foundation slab, burying the pile head of the existing pile in the foundation slab, and embedding the pile head of the new pile in the ground improvement body, it is easy to It is possible to realize a foundation structure whose pile head fixing degree is lower than the pile head fixing degree of the existing pile with respect to the foundation slab.
かかる基礎構造であって、前記杭頭固定度は、前記地盤改良体の強度、厚さ、及び、範囲により変更可能であることが望ましい。 In this foundation structure, it is desirable that the pile head fixing degree can be changed depending on the strength, thickness, and range of the ground improvement body.
このような基礎構造によれば、新設杭の杭頭が埋設されている地盤改良体の強度、厚さ、及び、範囲を変更することにより、所望の剛性を備えた地盤改良体を形成することが可能なので、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度と基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度とのバランスを設定する際の自由度を高めることが可能である。 According to such a foundation structure, by changing the strength, thickness, and range of the ground improvement body in which the pile head of the new pile is embedded, a ground improvement body with desired rigidity is formed. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom when setting the balance between the pile head fixing degree of the existing pile with respect to the foundation slab and the pile head fixing degree of the new pile with respect to the foundation slab.
かかる基礎構造であって、前記地盤改良体内には引張補強材が混入されていることが望ましい。 In such a basic structure, it is desirable that a tensile reinforcing material is mixed in the ground improvement body.
このような基礎構造によれば、地盤改良体に引張補強材が混入されているので、地盤改良体のひび割れを防ぐことが可能であり、基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度の信頼性を向上させることが可能である。 According to such a foundation structure, since the tensile reinforcement is mixed in the ground improvement body, it is possible to prevent the ground improvement body from cracking, and the reliability of the pile head fixing degree of the new pile to the foundation slab is improved. It is possible to improve.
かかる基礎構造であって、前記既存杭と前記新設杭とは、各々複数設けられており、複数の前記新設杭の総断面積は、複数の前記既存杭の総断面積より小さいことが望ましい。 In this foundation structure, it is preferable that a plurality of the existing piles and the new piles are provided, and a total cross-sectional area of the plurality of new piles is smaller than a total cross-sectional area of the plurality of existing piles.
このような基礎構造によれば、複数設けられる新設杭の総断面積は、複数設けられている既存杭の総断面積より小さいので、全体として、基礎スラブと既存杭との接合部の接合強度の方が基礎スラブと新設杭との接合部の接合強度より高くなる。このため、新設杭の方が既存杭より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭の性能を十分に活用することが可能である。また、複数設けられている既存杭に対して、複数設ける新設杭の総断面積を減ずることにより、複数の新設杭に負担させる曲げや水平剪断力を低減させて、容易に、基礎スラブに対する新設杭の杭頭固定度が、基礎スラブに対する既存杭の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。 According to such a foundation structure, the total cross-sectional area of a plurality of newly installed piles is smaller than the total cross-sectional area of a plurality of existing piles. Therefore, as a whole, the joint strength of the joint between the foundation slab and the existing piles Is higher than the joint strength of the joint between the foundation slab and the new pile. For this reason, the new piles are less resistant to bending and horizontal shearing forces than the existing piles, and the bending and horizontal shearing forces imposed on the new piles are reduced, so the performance of the existing piles can be fully utilized. It is. In addition, by reducing the total cross-sectional area of the newly installed piles, the bending and horizontal shearing forces imposed on the multiple newly built piles can be reduced, making it easier to construct new foundation slabs. It is possible to realize a foundation structure in which the pile head fixing degree of the pile is lower than the pile head fixing degree of the existing pile with respect to the foundation slab.
本発明によれば、既存杭の性能を十分に活用することが可能な基礎構造を提供することが可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to provide the foundation structure which can fully utilize the performance of the existing pile.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
以下の説明において既存杭は、既存建物を支持していた杭であり、杭の上部に構築されていた既存建物を取り除いた後に、地中に残存する杭を指しており、建物の大きさにより杭の数が設定されて設けられているが、以下の説明では、複数の既存杭のうちの１本を例に挙げて説明する。また、新たに設けられる新設杭においても、複数の新設杭のうちの１本を例に挙げて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the following explanation, an existing pile is a pile that supported the existing building, and refers to the pile that remains in the ground after removing the existing building that was built on the top of the pile, depending on the size of the building Although the number of piles is set and provided, in the following description, one of a plurality of existing piles will be described as an example. Moreover, also in the newly provided pile, it demonstrates taking the example of one of several new piles.
図１は、本発明に係る基礎構造の第１実施形態を説明するための概略図である。図２は、本発明に係る第１実施形態の基礎構造に用いられる新設杭と基礎スラブとの接合部を示す断面図である。 FIG. 1 is a schematic view for explaining a first embodiment of a foundation structure according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a joint portion between a new pile and a foundation slab used in the foundation structure of the first embodiment according to the present invention.
第１実施形態の基礎構造は、既存建物を取り除いた後の既存杭１０の杭頭１０ａが、新設する建物の基礎スラブ２０を打設する地面２２より上方に突出されている。新たに設ける新設杭１２は、例えば、断面形状が円形状をなす鋼管コンクリート杭であり、杭頭１２ａとなる端部は、杭頭１２ａ以外の部分１２ｂより外径が細く形成されている。より具体的には、例えば図２に示すように、新設杭１２をなす鋼管コンクリート杭の上端部には、基礎スラブ２０に対する新設杭１２の杭頭固定度が既存杭１０の杭頭固定度より小さくなるような固定強度低減部材１５を設けられている。 In the foundation structure of the first embodiment, the pile head 10a of the existing pile 10 after removing the existing building is protruded above the ground 22 on which the foundation slab 20 of the newly built building is placed. The newly provided pile 12 is, for example, a steel pipe concrete pile having a circular cross-sectional shape, and an end serving as the pile head 12a has a smaller outer diameter than a portion 12b other than the pile head 12a. More specifically, for example, as shown in FIG. 2, the pile head fixing degree of the new pile 12 with respect to the foundation slab 20 is higher than the pile head fixing degree of the existing pile 10 at the upper end portion of the steel pipe concrete pile forming the new pile 12. A fixing strength reducing member 15 is provided so as to be small.
固定強度低減部材１５は、図２に示すように、鋼管コンクリート杭を形成する鋼管１６の内径より小さな外径をなす円柱状の台座部１５ａと、台座部１５ａの上方に同軸となるように設けられ台座部１５ａより小さな外径をなす円柱状の小径部１５ｂと、台座部１５ａと小径部１５ｂとの間に、台座部１５ａから小径部１５ｂの下端に向かって漸次外径が小さくなるテーパ部１５ｃと、を有して一体に形成されたコンクリート造の部材であり、例えば工場等にて形成されている。 As shown in FIG. 2, the fixed strength reducing member 15 is provided so as to be coaxial with a cylindrical pedestal portion 15a having an outer diameter smaller than the inner diameter of the steel pipe 16 forming the steel pipe concrete pile, and above the pedestal portion 15a. A cylindrical small-diameter portion 15b having an outer diameter smaller than that of the pedestal portion 15a, and a tapered portion that gradually decreases in outer diameter from the pedestal portion 15a toward the lower end of the small-diameter portion 15b between the pedestal portion 15a and the small-diameter portion 15b. 15c, and is a concrete member formed integrally with, for example, a factory.
新設杭１２である鋼管コンクリート杭は、鋼管１６が地中に打ち込まれた後に、鋼管１６内の上端に空隙が形成されるようにコンクリート１７が打設され、上端部に形成された空隙に固定強度低減部材１５を、台座部１５ａが下になるように配置し、その周囲にコンクリート１７が打設されて形成されている。図２においては、空隙内に固定強度低減部材１５が配置されてコンクリート１７が打設されている状態が示されている。 The steel pile concrete pile that is the new pile 12 is fixed to the gap formed in the upper end portion after the steel pipe 16 is driven into the ground, and then the concrete 17 is cast so that a gap is formed at the upper end in the steel pipe 16. The strength reducing member 15 is disposed so that the pedestal portion 15a faces down, and concrete 17 is cast around the strength reducing member 15. FIG. 2 shows a state in which the fixed strength reducing member 15 is disposed in the gap and the concrete 17 is placed.
そして、新設杭１２が有する固定強度低減部材１５の小径部１５ｂの上端は、地面２２から突出している既存杭１０の上端とほぼ同じ高さに位置しており、テーパ部１５ｃは地表に露出しないように地中に位置している。新設建物(不図示)の基礎スラブ２０を支持する複数の既存杭１０と複数の新設杭１２とは、基礎スラブ２０が構築される前には、いずれも上記のような状態にて地上に突出されている。 And the upper end of the small diameter part 15b of the fixed strength reduction member 15 which the new pile 12 has is located in the substantially same height as the upper end of the existing pile 10 which protrudes from the ground 22, and the taper part 15c is not exposed to the ground surface. Is located in the ground. The plurality of existing piles 10 and the plurality of newly installed piles 12 that support the foundation slab 20 of a new building (not shown) both project to the ground in the above-described state before the foundation slab 20 is constructed. Has been.
これらの既存杭１０及び新設杭１２の杭頭１０ａ、１２ａを囲むように、基礎スラブ２０用の型枠(不図示)を配置し、内部に鉄筋（不図示）を配置した後に、コンクリート１７を打設して、基礎スラブ２０を構築する。このとき、既存杭１０及び新設杭１２の、基礎スラブ２０に対する埋め込み深さＨは、形成される基礎スラブ２０の厚みＴの半分より深くなるように構成する。 After placing the formwork (not shown) for the foundation slab 20 so as to surround the pile heads 10a, 12a of these existing piles 10 and new piles 12, and placing the reinforcing bars (not shown) inside, the concrete 17 The foundation slab 20 is constructed by placing. At this time, the embedding depth H with respect to the foundation slab 20 of the existing pile 10 and the new pile 12 is configured to be deeper than half the thickness T of the foundation slab 20 to be formed.
このようにして構築された基礎スラブ２０は、図１に示すように、既存杭１０と、既存杭１０より外径が小さな新設杭１２の杭頭１２ａが、基礎スラブ２０の厚みＴのほぼ半分まで埋設されている。 As shown in FIG. 1, the foundation slab 20 constructed in this way has an existing pile 10 and a pile head 12 a of a new pile 12 having an outer diameter smaller than that of the existing pile 10, which is almost half of the thickness T of the foundation slab 20. Have been buried.
第１実施形態の基礎構造によれば、基礎スラブに埋設される新設杭１２の外径ｄは、既存杭１０の外径Ｄより小さいので、基礎スラブ２０と新設杭１２との接合部の剛性が、既存杭１０の接合部の剛性より低くなる。このため、新設杭１２の方が既存杭１０より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭１２に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭１０の性能を十分に活用することが可能である。また、基礎スラブ２０に埋設される新設杭１２の外径ｄを、既存杭１０の外径Ｄより小さくすることにより、容易に、基礎スラブ２０に対する新設杭１２の杭頭固定度が、基礎スラブ２０に対する既存杭１０の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。このとき、新設杭１２としてＰＣ杭を用いる場合には、予め工場等にて、杭頭１２ａの外径が他の部位より小さなＰＣ杭を形成しておく。ここで、既存杭１０と基礎スラブ２０との接合が、剛接合に相当し、新設杭１２と基礎スラブ２０との接合が、接合部へのモーメントの負担のさせ方において、杭頭固定強度が剛接合とピン接合との間となる接合方法であって接合部にモーメントが減ずるようにして負担させる接合状態となるように２つの部材を接合する半剛接合に相当する。 According to the foundation structure of the first embodiment, since the outer diameter d of the new pile 12 embedded in the foundation slab is smaller than the outer diameter D of the existing pile 10, the rigidity of the joint portion between the foundation slab 20 and the new pile 12 is determined. However, it becomes lower than the rigidity of the junction part of the existing pile 10. FIG. For this reason, the new pile 12 is less resistant to bending and horizontal shearing force than the existing pile 10, and the bending and horizontal shearing force imposed on the new pile 12 is reduced, so the performance of the existing pile 10 is fully utilized. Is possible. Moreover, by making the outer diameter d of the new pile 12 embedded in the foundation slab 20 smaller than the outer diameter D of the existing pile 10, the pile head fixing degree of the new pile 12 with respect to the foundation slab 20 can be easily increased. A foundation structure lower than the pile head fixing degree of the existing pile 10 with respect to 20 can be realized. At this time, when a PC pile is used as the new pile 12, a PC pile in which the outer diameter of the pile head 12a is smaller than other parts is previously formed in a factory or the like. Here, the joint between the existing pile 10 and the foundation slab 20 corresponds to a rigid joint, and the joint between the newly installed pile 12 and the foundation slab 20 has a pile head fixing strength in the manner of applying a moment to the joint. This is a joining method between rigid joining and pin joining, and corresponds to a semi-rigid joining in which two members are joined so as to be in a joined state in which a moment is reduced so that a moment is reduced at the joint.
第１実施形態では、新設杭１２の外径ｄを既存杭１０の外径Ｄより小さくした例について説明したが、複数設けられている既存杭１０の断面積の総和である総断面積より、複数設けられる新設杭１２の断面積の総和である総断面積のほうが小さくなるようにしてもよい。この場合には、複数の新設杭１２の接合部の方が、複数の既存杭１０の接合部より全体として曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、各新設杭１２に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、各既存杭１０の性能を十分に活用することが可能である。このとき、複数の既存杭１０と基礎スラブ２０との接合が、全体として剛接合に相当し、複数の新設杭１２と基礎スラブ２０との接合が、全体として半剛接合に相当する。 In 1st Embodiment, although the example which made the outer diameter d of the new pile 12 smaller than the outer diameter D of the existing pile 10 was demonstrated from the total cross-sectional area which is the sum total of the cross-sectional area of the existing pile 10 provided in multiple numbers, You may make it the total cross-sectional area which is the sum total of the cross-sectional area of the newly provided pile 12 provided in multiple numbers become smaller. In this case, the joints of the plurality of new piles 12 are less resistant to bending and horizontal shearing as a whole than the joints of the plurality of existing piles 10, and the bending and horizontal shearing that each new pile 12 bears. Since the force is reduced, the performance of each existing pile 10 can be fully utilized. At this time, the joint between the plurality of existing piles 10 and the foundation slab 20 corresponds to a rigid joint as a whole, and the joint between the plurality of new piles 12 and the foundation slab 20 corresponds to a semi-rigid joint as a whole.
図３は、本発明に係る基礎構造の第２実施形態を説明するための概略図である。
次に第２実施形態の基礎構造について説明する。第２実施形態の基礎構造においては、既存杭１０及び既存杭１０と基礎スラブ２０との接合は第１実施形態と同じなので説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic view for explaining a second embodiment of the foundation structure according to the present invention.
Next, the basic structure of the second embodiment will be described. In the foundation structure of the second embodiment, the existing pile 10 and the joining of the existing pile 10 and the foundation slab 20 are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
第２実施形態の新設杭３０は、所謂鋼管コンクリート杭であり、杭頭３０ａの外径ｄは、他の部位３０ｂの外径と同じであるが、基礎スラブ２０に埋設される埋め込み深さｈが、既存杭１０の埋め込み深さＨより浅く、たとえば、既存杭１０の埋め込み深さＨの半分程度となっている。 The new pile 30 of the second embodiment is a so-called steel pipe concrete pile, and the outer diameter d of the pile head 30a is the same as the outer diameter of the other portion 30b, but the embedding depth h embedded in the foundation slab 20 is However, it is shallower than the embedding depth H of the existing pile 10, for example, about half of the embedding depth H of the existing pile 10.
第２実施形態の基礎構造によれば、基礎スラブ２０に埋設される新設杭３０の埋め込み深さｈは、既存杭１０の埋め込み深さＨより浅いので、基礎スラブ２０と新設杭３０との接合部の接合強度が、既存杭１０の接合部の接合強度より低くなる。このため、新設杭３０の方が既存杭１０より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭３０に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭１０の性能を十分に活用することが可能である。また、基礎スラブ２０に埋設される新設杭３０の杭頭３０ａの埋め込み深さｈを、既存杭１０の杭頭１０ａの埋め込み深さＨより浅くすることにより、容易に、基礎スラブ２０に対する新設杭１２の杭頭固定度が、基礎スラブ２０に対する既存杭１０の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。この場合には、埋め込み深さが深い既存杭１０と基礎スラブ２０との接合が剛接合に相当し、埋め込み深さが浅い新設杭１２と基礎スラブ２０との接合が半剛接合に相当する。 According to the foundation structure of 2nd Embodiment, since the embedding depth h of the new pile 30 embed | buried in the foundation slab 20 is shallower than the embedding depth H of the existing pile 10, joining of the foundation slab 20 and the new pile 30 is carried out. The joint strength of the part becomes lower than the joint strength of the joint part of the existing pile 10. Therefore, the new pile 30 is less resistant to bending and horizontal shearing force than the existing pile 10, and the bending and horizontal shearing force imposed on the new pile 30 is reduced, so the performance of the existing pile 10 is fully utilized. Is possible. Further, by setting the embedding depth h of the pile head 30a of the new pile 30 embedded in the foundation slab 20 to be shallower than the embedding depth H of the pile head 10a of the existing pile 10, the new pile with respect to the foundation slab 20 can be easily obtained. It is possible to realize a foundation structure in which the pile head fixing degree of 12 is lower than the pile head fixing degree of the existing pile 10 with respect to the foundation slab 20. In this case, the joint between the existing pile 10 and the foundation slab 20 having a deep embedding depth corresponds to a rigid joint, and the joint between the new pile 12 and the foundation slab 20 having a shallow embedding depth corresponds to a semi-rigid joint.
図４は、本発明に係る基礎構造の第３実施形態を説明するための概略図である。
第３実施形態の既存杭１１及び新設杭３２は、いずれも現場打ちのＰＣ杭である。このため、基礎スラブ２０を構築する際には、既存杭１１は、上端部のコンクリートをはつって上方に延びる鉄筋１１ｂを露出させておく。このとき、露出させる鉄筋１１ｂの上端部１１ｃは、基礎スラブ２０の上端筋２０ａとほぼ同じ高さ、または、上端筋２０ａより高い位置まで設けておく。このため、基礎スラブ２０が構築された際には、既存杭１１と基礎スラブ２０の上端筋２０ａとほぼ同じ高さ、または、上端筋２０ａより高い位置にわたる鉄筋１１ｂが配筋されている。
FIG. 4 is a schematic view for explaining a third embodiment of the foundation structure according to the present invention.
The existing pile 11 and the new pile 32 of the third embodiment are both on-site PC piles. For this reason, when constructing the foundation slab 20, the existing pile 11 exposes the reinforcing bars 11b extending upward through the concrete at the upper end. At this time, the upper end portion 11c of the reinforcing bar 11b to be exposed is provided to the same height as the upper end bar 20a of the foundation slab 20 or a position higher than the upper end bar 20a. For this reason, when the foundation slab 20 is constructed, the reinforcing bars 11b are arranged in the same height as the upper pile 20a of the existing pile 11 and the foundation slab 20 or higher than the upper stripe 20a.
一方、新設杭３２は、新設杭３２の外径ｄと同じ内径をなす孔２４を掘削し、掘削した孔２４内に鉄筋籠３２ａを配置し、鉄筋籠３２ａが配置された孔２４内にコンクリート１７を打設する。このとき、鉄筋籠３２ａの上端部が鉄筋１１ｂの上端部１１ｃより低いか、または、鉄筋籠３２ａは新設杭３２の上部に突出することなく配置しておく。また、新設杭３２にコンクリート１７を打設する際には、既存杭１１及び新設杭３２の上端部と繋がるように設置された基礎スラブ２０の型枠内にコンクリート１７が打設されることにより、図４に示すような、既存杭１１及び新設杭３２と繋がった基礎スラブ２０が構築される。 On the other hand, the new pile 32 excavates a hole 24 having the same inner diameter as the outer diameter d of the new pile 32, and a reinforcing bar 32a is arranged in the excavated hole 24, and concrete is placed in the hole 24 where the reinforcing bar 32a is arranged. 17 is laid. At this time, the upper end of the reinforcing bar 32a is lower than the upper end 11c of the reinforcing bar 11b, or the reinforcing bar 32a is arranged without protruding above the new pile 32. Further, when the concrete 17 is placed on the new pile 32, the concrete 17 is placed in the formwork of the foundation slab 20 installed so as to be connected to the upper ends of the existing pile 11 and the new pile 32. The foundation slab 20 connected with the existing pile 11 and the newly installed pile 32 as shown in FIG. 4 is constructed.
第３実施形態の基礎構造によれば、鉄筋１１ｂをわたして接合している基礎スラブ２０と既存杭１１の接合強度の方が、基礎スラブ２０と新設杭３２との接合部の接合強度より高くなる。このため、新設杭３２の方が既存杭１１より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭３２に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭１１の性能を十分に活用することが可能である。また、既存杭１１と基礎スラブ２０との間に、既存杭１１と基礎スラブ２０とにわたる鉄筋１１ｂを埋設し、新設杭３２と基礎スラブ２０との間には、新設杭３２と基礎スラブ２０とにわたる鉄筋籠３２ａの上端部が鉄筋１１ｂの上端部１１ｃより低いか、または、鉄筋籠(鉄筋)３２ａが埋め込まれないことにより、容易に、基礎スラブ２０に対する新設杭３２の杭頭固定度が、基礎スラブ２０に対する既存杭１１の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。この場合には、より長くわたされた鉄筋が埋設されている既存杭１０と基礎スラブ２０との接合が、剛接合に相当し、鉄筋籠３２ａの上端部が鉄筋１１ｂの上端部１１ｃより低いか、鉄筋籠３２ａが埋め込まれない新設杭１２と基礎スラブ２０との接合が、半剛接合に相当する。 According to the foundation structure of the third embodiment, the joining strength of the foundation slab 20 that joins the reinforcing bar 11b and the existing pile 11 is higher than the joining strength of the joining portion of the foundation slab 20 and the new pile 32. Become. For this reason, the new pile 32 is less resistant to bending and horizontal shearing force than the existing pile 11, and the bending and horizontal shearing force imposed on the new pile 32 is reduced, so the performance of the existing pile 11 is fully utilized. Is possible. Further, a reinforcing bar 11b extending between the existing pile 11 and the foundation slab 20 is buried between the existing pile 11 and the foundation slab 20, and between the new pile 32 and the foundation slab 20, the new pile 32 and the foundation slab 20 The upper end portion of the reinforcing bar 32a is lower than the upper end portion 11c of the reinforcing bar 11b or the reinforcing bar bar (rebar) 32a is not embedded, so that the pile head fixing degree of the new pile 32 to the foundation slab 20 is easily It is possible to realize a foundation structure lower than the pile head fixing degree of the existing pile 11 with respect to the foundation slab 20. In this case, the connection between the existing pile 10 in which the reinforcing bars extended longer and the foundation slab 20 are equivalent to a rigid connection, and is the upper end of the reinforcing bar 32a lower than the upper end 11c of the reinforcing bar 11b? The joint between the new pile 12 and the foundation slab 20 in which the reinforcing bar 32a is not embedded corresponds to a semi-rigid joint.
図５は、本発明に係る基礎構造の第４実施形態を説明するための概略図である。図６は、第４実施形態の変形例を説明するための概略図である。 FIG. 5 is a schematic view for explaining a fourth embodiment of the foundation structure according to the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a modification of the fourth embodiment.
第４実施形態の基礎構造においては、既存杭１０及び既存杭１０と基礎スラブ２０との接合は、第１、第２実施形態と同じなので説明を省略する。 In the foundation structure of the fourth embodiment, the existing pile 10 and the joining of the existing pile 10 and the foundation slab 20 are the same as those in the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.
第４実施形態の新設杭３４は、杭頭３４ａの外径ｄと、他の部位３４ｂの外径と同じであるが、新設杭３４の杭頭３４ａは基礎スラブ２０に埋め込まれることなく基礎スラブ２０を構築する際に、基礎スラブ２０の下に設けられた地盤改良体２６内に配置されている。 地盤改良体２６とは、例えば、基礎スラブ２０とほぼ同じ厚みに、既存杭１０及び新設杭の３４周囲を取り囲むように打設されたソイルセメントの部材である。すなわち、既存杭１０は、地盤改良体２６を貫通するとともに、基礎スラブ２０内に、基礎スラブ２０の厚みＴのほぼ半分まで埋め込まれており、新設杭３４は基礎スラブ２０に至ることなく、地盤改良体２６内に地盤改良体２６の厚みＶのほぼ半分まで埋め込まれている。 The new pile 34 of the fourth embodiment is the same as the outer diameter d of the pile head 34 a and the outer diameter of the other portion 34 b, but the pile head 34 a of the new pile 34 is not embedded in the foundation slab 20. When constructing 20, the ground improvement body 26 provided under the foundation slab 20 is disposed. The ground improvement body 26 is, for example, a soil cement member that is cast so as to surround the periphery of the existing pile 10 and the new pile 34 in substantially the same thickness as the foundation slab 20. That is, the existing pile 10 penetrates the ground improvement body 26 and is embedded in the foundation slab 20 up to almost half of the thickness T of the foundation slab 20, and the new pile 34 does not reach the foundation slab 20, The improvement body 26 is embedded up to almost half the thickness V of the ground improvement body 26.
第４実施形態の基礎構造によれば、新設杭３４は地盤改良体２６を介して基礎スラブ２０と接合されるので、基礎スラブ２０と新設杭３４との接合部の強度は、基礎スラブ２０と直接繋がった既存杭１０の接合部の強度より低くなる。このため、新設杭３４の方が既存杭１０より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭３４に負担させる曲げや水平剪断力が低減されるため、既存杭１０の性能を十分に活用することが可能である。また、基礎スラブ２０の下に地盤改良体２６を設け、既存杭１０の杭頭１０ａを基礎スラブ２０内に埋設し、新設杭３４の杭頭３４ａを地盤改良体２６内に埋設することにより、容易に、基礎スラブ２０に対する新設杭３４の杭頭固定度が、基礎スラブ２０に対する既存杭１０の杭頭固定度より低い基礎構造を実現することが可能である。この場合には、地盤改良体２６を介さないで接合された既存杭１０と基礎スラブ２０との接合が、剛接合に相当し、地盤改良体２６を介して接合された新設杭１２と基礎スラブ２０との接合が、半剛接合に相当する。 According to the foundation structure of the fourth embodiment, since the new pile 34 is joined to the foundation slab 20 via the ground improvement body 26, the strength of the joint portion between the foundation slab 20 and the new pile 34 is the same as that of the foundation slab 20. It becomes lower than the intensity | strength of the junction part of the existing pile 10 connected directly. For this reason, the new pile 34 is less resistant to bending and horizontal shearing force than the existing pile 10, and the bending and horizontal shearing force imposed on the new pile 34 is reduced, so the performance of the existing pile 10 is fully utilized. Is possible. Further, by providing a ground improvement body 26 under the foundation slab 20, burying the pile head 10a of the existing pile 10 in the foundation slab 20, and burying the pile head 34a of the new pile 34 in the ground improvement body 26, It is possible to easily realize a foundation structure in which the pile head fixing degree of the new pile 34 with respect to the foundation slab 20 is lower than the pile head fixing degree of the existing pile 10 with respect to the foundation slab 20. In this case, the joint between the existing pile 10 and the foundation slab 20 joined without the ground improvement body 26 corresponds to a rigid joint, and the new pile 12 and the foundation slab joined through the ground improvement body 26. The joint with 20 corresponds to a semi-rigid joint.
このとき図６に示すように、地盤改良体２６の内部に、繊維材料等の引張補強材２７を埋設することにより、地盤改良体２６のひび割れを防止して、地盤改良体２６の安定した強度を確保することが可能である。そして、基礎スラブ２０に対する新設杭３４の杭頭固定度の信頼性を向上させることが可能である。 At this time, as shown in FIG. 6, by burying a tensile reinforcement 27 such as a fiber material in the ground improvement body 26, the ground improvement body 26 is prevented from cracking, and the ground improvement body 26 has a stable strength. Can be secured. And it is possible to improve the reliability of the pile head fixing degree of the new pile 34 with respect to the foundation slab 20.
また、地盤改良体２６の強度は地盤改良体２６の強度、厚さＶ（図５）及び打設する範囲Ｗ（図５）等を変えることにより調整可能である。例えば、地盤改良体２６の強度を低くしたり、地盤改良体２６の厚さＶを薄くしたり、打設する範囲Ｗを狭くすることにより新設杭３４の杭頭固定度が低くなるので、新設杭３４の方が更に既存杭１０より曲げや水平剪断力に対する耐力が小さくなり、新設杭３４に負担させる曲げや水平剪断力が更に低減されるため、既存杭１０の性能を十分に活用することが可能である。このため、基礎スラブ２０に対する既存杭１０の杭頭固定度と基礎スラブ２０に対する新設杭３４の杭頭固定度とのバランスを設定する際の自由度を高めることが可能である。 Further, the strength of the ground improvement body 26 can be adjusted by changing the strength of the ground improvement body 26, the thickness V (FIG. 5), the placement range W (FIG. 5), and the like. For example, since the strength of the ground improvement body 26 is lowered, the thickness V of the ground improvement body 26 is reduced, or the range W to be placed is narrowed, the pile head fixing degree of the new pile 34 is lowered. The pile 34 is further less resistant to bending and horizontal shearing force than the existing pile 10, and the bending and horizontal shearing force imposed on the new pile 34 is further reduced, so that the performance of the existing pile 10 can be fully utilized. Is possible. For this reason, it is possible to increase the degree of freedom when setting the balance between the pile head fixing degree of the existing pile 10 with respect to the foundation slab 20 and the pile head fixing degree of the new pile 34 with respect to the foundation slab 20.
また、既存杭１０は、必ずしも地盤改良体２６を貫通していなくても良く、直接基礎スラブ２０に埋め込まれていても良い。 Moreover, the existing pile 10 does not necessarily have to penetrate the ground improvement body 26 and may be directly embedded in the foundation slab 20.
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。 The above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
１０ 既存杭
１０ａ 既存杭の杭頭
１１ 既存杭
１１ｂ 鉄筋
１１ｃ 既存杭の鉄筋の上端部
１２ 新設杭
１２ａ 新設杭の杭頭
１２ｂ 杭頭以外の部分
１５ 固定強度低減部材
１５ａ 台座部
１５ｂ 小径部
１５ｃ テーパ部
１６ 鋼管
１７ コンクリート
２０ 基礎スラブ
２０ａ 基礎スラブの上端筋
２２ 地面
２４ 孔
２６ 地盤改良体
２７ 引張補強材
３０ 新設杭
３０ａ 新設杭の杭頭
３０ｂ 杭頭以外の部分
３２ 新設杭
３２ａ 鉄筋籠
３４ 新設杭
３４ａ 新設杭の杭頭
３４ｂ 杭頭以外の部分
Ｄ 既存杭の外径
Ｗ 地盤改良体の範囲
ｄ 新設杭の杭頭の外径
Ｈ 既存杭の埋め込み深さ
ｈ 新設杭の埋め込み深さ
Ｔ 基礎スラブの厚み
Ｖ 地盤改良体の厚み
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Existing pile 10a Pile head 11 of an existing pile 11 Existing pile 11b Reinforcing bar 11c Upper end part 12 of an existing pile New pile 12a Pile head 12b of a new pile Part 15 other than a pile head Fixed strength reduction member 15a Base part 15b Small diameter part 15c Taper Part 16 Steel pipe 17 Concrete 20 Foundation slab 20a Top slab of foundation slab 22 Ground 24 Hole 26 Ground improvement body 27 Tension reinforcement 30 New pile 30a Pile head 30b of pile newly installed 32 Pile 32 other than pile head Reinforcement rod 34 New pile 34a Pile head of the new pile 34b Portion other than the pile head D Outer diameter of existing pile W Range of ground improvement body d Outer diameter of pile head of new pile H Embedment depth of existing pile h Embedment depth of new pile T Foundation slab Thickness V Ground improvement body thickness
Claims (8)
新たに設ける新設杭と、
前記既存杭と前記新設杭とに支持される基礎スラブと、
を有し、
前記基礎スラブに対する前記新設杭の杭頭固定度は、前記基礎スラブに対する前記既存杭の杭頭固定度より低いことを特徴とする基礎構造。 An existing pile that supported the removed building, and
New piles to be newly established,
A foundation slab supported by the existing pile and the new pile;
Have
The foundation structure characterized by the pile head fixing degree of the said new pile with respect to the said foundation slab being lower than the pile head fixing degree of the said existing pile with respect to the said foundation slab.
前記新設杭の杭頭と前記既存杭の杭頭とは、前記基礎スラブ内に埋設されており、
前記基礎スラブ内に埋設されている前記新設杭の前記杭頭の外径は、前記基礎スラブ内に埋設されている前記既存杭の前記杭頭の外径より小さいことを特徴とする基礎構造。 The basic structure according to claim 1 ,
The pile head of the new pile and the pile head of the existing pile are embedded in the foundation slab,
An outer diameter of the pile head of the new pile embedded in the foundation slab is smaller than an outer diameter of the pile head of the existing pile embedded in the foundation slab.
前記新設杭の杭頭と前記既存杭の杭頭とは、前記基礎スラブ内に埋設されており、
前記基礎スラブ内に埋設されている前記新設杭の前記杭頭の埋め込み深さは、前記基礎スラブ内に埋設されている前記既存杭の前記杭頭の埋め込み深さより浅いことを特徴とする基礎構造。 The basic structure according to claim 1 ,
The pile head of the new pile and the pile head of the existing pile are embedded in the foundation slab,
The embedded structure of the pile head of the new pile embedded in the foundation slab is shallower than the embedded depth of the pile head of the existing pile embedded in the foundation slab. .
前記既存杭と前記基礎スラブとの間には、前記既存杭と前記基礎スラブとにわたる鉄筋が埋設されており、
前記新設杭と前記基礎スラブとの間には、前記新設杭と前記基礎スラブとにわたり前記鉄筋より浅く鉄筋が埋設されているか、または、前記新設杭と前記基礎スラブとにわたる鉄筋は埋設されていないことを特徴とする基礎構造。 A basic structure according to any one of claims 1 to 3 ,
Between the existing pile and the foundation slab, a reinforcing bar extending between the existing pile and the foundation slab is embedded,
Between the new pile and the foundation slab, a reinforcing bar is buried between the new pile and the foundation slab shallower than the reinforcing bar, or a reinforcing bar between the new pile and the foundation slab is not buried. Basic structure characterized by that.
前記基礎スラブの下に地盤改良体が設けられており、前記既存杭の前記杭頭は前記基礎スラブ内に埋設されており、前記新設杭の前記杭頭は、前記地盤改良体内に埋設されていることを特徴とする基礎構造。 The basic structure according to claim 1 ,
A ground improvement body is provided under the foundation slab, the pile head of the existing pile is embedded in the foundation slab, and the pile head of the new pile is embedded in the ground improvement body. A basic structure characterized by
前記杭頭固定度は、前記地盤改良体の強度、厚さ、及び、範囲により変更可能であることを特徴とする基礎構造。 The basic structure according to claim 5 ,
The foundation structure characterized in that the pile head fixing degree can be changed according to the strength, thickness, and range of the ground improvement body.
前記地盤改良体内には引張補強材が混入されていることを特徴とする基礎構造。 The basic structure according to claim 5 or claim 6 ,
A foundation structure characterized in that a tensile reinforcement is mixed in the ground improvement body.
前記既存杭と前記新設杭とは、各々複数設けられており、
複数の前記新設杭の総断面積は、複数の前記既存杭の総断面積より小さいことを特徴とする基礎構造。 The basic structure according to claim 1 ,
A plurality of the existing piles and the new piles are provided,
The foundation structure characterized by the total cross-sectional area of the said several newly installed pile being smaller than the total cross-sectional area of the said some existing pile.
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