JPH1077644A - 耐震杭基礎工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 杭基礎において、杭単体として地震時せん断
力に抵抗するのではなく、杭と杭の間を耐震壁で連結し
て、全体としてのせん断強度を増加させることにより、
杭本数、杭径を減少させて、経済設計を可能としなが
ら、大きな地震力にも抵抗できるようにする。 【解決手段】 地中に埋設される複数の杭基礎６，６の
間を、鉄筋コンクリートで構築される耐震壁１４により
互いに連結する。即ち、地中に埋設されて隣り合う杭基
礎６，６の間に、杭基礎６，６に設けた所定幅で所定深
度までの溝掘削用ガイド（８，８）に沿って、所定深度
の溝１１を掘削し、その掘削した溝１１内に隣り合う杭
基礎６，６を繋ぐ鉄筋（１２）を配筋し、その鉄筋（１
２）を配筋した溝１１内にコンクリート（１３）を打設
して、平面視で格子状に配列された耐震壁１４，１４を
構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、杭基礎の間を耐震
壁で繋ぐ耐震杭基礎工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、橋脚基礎、鉄塔基礎、建築建屋
基礎、地中構造物基礎等、全ての構造物基礎に適用され
る杭基礎において、従来は、地震時の水平力に対して複
数の杭がそれぞれ単体として抵抗するものであった。そ
して、個々の杭の曲げせん断強度で大きな地震力に対し
て抵抗するには、多数の杭基礎が必要である。また、既
設の杭基礎構造物に対する耐震補強としては、増し杭を
打設していた。なお、近年、地盤内に造成する連続地中
壁の施工技術が向上し、高度な施工品質が得られるよう
になり、永久構造物として利用される実績が多くなって
きている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、杭基礎構造
物は、杭として最大の水平・鉛直支持力を発揮させるに
は、適正な杭間隔が必要である。しかも、特に発生頻度
の少ない大きな地震力に抵抗するには、多くの杭本数も
しくは大口径杭が必要になる。そのため、基礎の平面寸
法も大きくなり、不経済なものとなってしまう。また、
既設の杭基礎構造物に対する耐震補強のために増し杭を
打設するには、フーチングの拡大もしくはフーチング既
存鉄筋の切断等、設計・施工上多くの問題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、杭単体として地
震時せん断力に抵抗するのではなく、杭と杭の間を耐震
壁で連結して、全体としてのせん断強度を増加させるこ
とにより、杭本数、杭径を減少させて、経済設計を可能
としながら、大きな地震力にも抵抗できるようにした耐
震杭基礎工法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項１記載の発明は、例えば、橋脚基礎等の杭基礎構
造物に適用する耐震杭基礎工法であって、地中に埋設さ
れるコンクリート杭等の複数の杭基礎の間を、例えば、
コンクリート杭基礎内の鉄筋に繋げて配筋して、場所打
ちコンクリート等による鉄筋コンクリートで構築される
耐震壁により互いに連結するようにしたこと、を特徴と
している。

【０００６】ここで、本発明は、例えば、橋脚基礎、鉄
塔基礎、建築建屋基礎、地中構造物基礎等、杭基礎に係
る全ての構造物基礎に適用できるものである。また、杭
としては、場所打ちコンクリート杭や鋼管杭等が挙げら
れる。なお、本発明は、既設の杭基礎にも適用可能であ
る。

【０００７】以上のように、杭基礎を鉄筋コンクリート
による耐震壁で互いに連結するので、杭基礎を連結した
耐震壁により全体としてのせん断強度が増大し、大きな
地震力にも抵抗できる。また、杭基礎全体としてのせん
断強度が増大するので、杭本数、杭径を減少させて、経
済設計ができる。

【０００８】そして、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の耐震杭基礎工法であって、第１工程として、地中
に埋設されて隣り合うコンクリート杭等の杭基礎の間に
所定深度の溝を掘削し、第２工程として、その掘削した
溝内に前記隣り合う杭基礎を繋ぐ、例えば、隣り合うコ
ンクリート杭基礎内の鉄筋を繋ぐ、予め組み上げられた
鉄筋篭等の鉄筋を配筋し、第３工程として、その鉄筋篭
等を配筋した溝内にコンクリートを打設して前記耐震壁
を構築するようにしたこと、を特徴としている。

【０００９】このように、隣り合う杭基礎の間に掘削し
た所定深度の溝内に、その隣り合う杭基礎を繋ぐ鉄筋を
配筋してからコンクリートを打設することにより、請求
項１記載の耐震壁を構築するので、杭基礎を鉄筋とコン
クリートで確実に繋いだ連結強度の高い耐震壁を構築で
きる。

【００１０】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
または２記載の耐震杭基礎工法において、前記耐震壁を
平面視で格子状に配列した構成、を特徴としている。

【００１１】このように、請求項１または２記載の耐震
壁を平面視で格子状に配列したので、その格子状配列に
よる耐震壁全体として、直交方向等の何れの方向の地震
水平力に対しても抵抗できる。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項１、
２または３記載の耐震杭基礎工法において、前記杭基礎
には前記耐震壁の構築用の前記溝を掘削するための所定
幅で所定深度までの、例えば、平面視でほぼコ字形断面
を有する等の溝掘削用ガイドを、例えば、コンクリート
杭基礎内の鉄筋に沿わせて取り付ける等して設けた構
成、を特徴としている。

【００１３】このように、請求項１、２または３記載の
耐震壁の構築用溝を掘削するための溝掘削用ガイドを杭
基礎に設けたので、その溝掘削用ガイドを定規として、
地盤を所定幅で所定深度まで掘削できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る耐震杭基礎
工法の実施の形態例を図１から図１０に基づいて説明す
る。先ず、図１は本発明を適用した一例としての耐震杭
基礎の施工構造を示す要部破断の側面図で、図２はその
杭基礎及び耐震壁の配列を示した概略平面図である。ま
た、図３から図１０は杭基礎の施工から耐震壁の構築ま
での工程を順次示した概略斜視図及び拡大平面図であ
る。

【００１５】これらの図１から図１０において、１は地
盤、２は支持層、３は橋脚、４は上部構造物、５はフー
チング、６は杭基礎（コンクリート杭基礎）、７は杭基
礎鉄筋、８は溝掘削用ガイド、１１は掘削溝、１２は耐
震壁配筋（鉄筋篭）、１３は打設コンクリート、１４は
耐震壁である。即ち、この実施の形態例は、図１に示す
ように、例えば、橋脚基礎に適用した場合であり、地盤
１には、杭基礎の一例として多数のコンクリート杭基礎
６，６，６，・・・が支持層２までそれぞれ打ち込まれ
ており、その上に施工したフーチング５上に橋脚３が構
築され、この橋脚３により上部構造物４が支持されてい
る。

【００１６】そして、図２に示すように、平面視で縦横
４本ずつで計１６本のコンクリート杭基礎６，６，６，
・・・の配列となっており、これら１６本のコンクリー
ト杭基礎６，６，６，・・・の隣り合うもの同士の上部
間は、フーチング５の下面から所定深度までの耐震壁１
４，１４，１４，・・・によりそれぞれ強固に連結され
ている。従って、このようにして１６本のコンクリート
杭基礎６，６，６，・・・の隣り合うもの同士の上部間
をそれぞれ連結した耐震壁１４，１４，１４，・・・
は、縦横方向に並ぶ平面視格子状配列となっている。次
に、このような耐震壁１４，１４，１４，・・・の構築
による耐震杭基礎の具体的な施工例について説明する。

【００１７】先ず、図３及び図４に示すように、予めコ
ンクリート杭基礎６の上部に、掘削精度の確保のため、
内部の杭基礎鉄筋７に沿って溝掘削用ガイド８を取り付
けておく。この溝掘削用ガイド８は、平面視でほぼコ字
形をした金属製のもので、必要とする耐震壁１４を構築
するための必要十分な所定幅及び所定深度に対応する大
きさに形成されており、杭基礎鉄筋７に溶接により固定
する。このような溝掘削用ガイド８，８を互いに向かい
合わせた状態で隣り合うコンクリート杭基礎６，６が、
地盤１に下端部を安定した前記支持層２まで打ち込まれ
ている。

【００１８】そして、第１工程では、図５及び図６に示
すように、溝掘削用ガイド８，８が向かい合うコンクリ
ート杭基礎６，６の間の地盤１を掘削して、耐震壁１４
を構築するための掘削溝１１を形成する。即ち、図示し
ない掘削機を用いて、コンクリート杭基礎６，６の間の
地盤１を、互いに向かい合う平面視ほぼコ字形の溝掘削
用ガイド８，８を定規として、所定幅で所定深度ｄまで
掘削する。なお、掘削後において、その掘削溝１１の壁
面は、泥水等の安定液を使用することにより地山安定さ
せる。

【００１９】次に、第２工程では、図７及び図８に示す
ように、コンクリート杭基礎６，６の間の掘削溝１１の
中に、予め組み上げられて耐震壁配筋となる鉄筋篭１２
を、図示しないクレーンにより吊り降ろして、その鉄筋
篭１２の両端部を、コンクリート杭基礎６，６に各々一
体の溝掘削用ガイド８，８にそれぞれ溶接する。なお、
鉄筋篭１２に代えて、掘削溝１１の中で、鉄筋を配筋す
る作業を行ってもよい。また、溝掘削用ガイド８を用い
ずに溝の掘削作業を行った場合は、コンクリート杭基礎
６の上部コンクリートを研って露出させた内部の杭基礎
鉄筋７に、鉄筋篭１２あるいは耐震壁配筋を溶接する。

【００２０】そして、最終の第３工程において、コンク
リート杭基礎６，６に各々一体の溝掘削用ガイド８，８
に溶接により連結した鉄筋篭１２を収容した掘削溝１１
の中に、図９及び図１０に示すように、コンクリート１
３を打設し、乾燥固化させて耐震壁１４を構築する。以
上によって、図１及び図２に示したように、コンクリー
ト杭基礎６，６，６，・・・の隣り合うもの同士の全て
の上部間を、平面視格子状配列による場所打ち鉄筋コン
クリート製の耐震壁１４，１４，１４，・・・でそれぞ
れ連結してなる耐震杭基礎構造物が構築される。

【００２１】以上の通り、本発明の実施の形態例に係る
耐震壁施工による耐震杭基礎工法によれば、以下に説明
する効果を発揮できる。先ず、杭基礎構造物において、
隣り合う杭基礎６，６の間を連続地中壁による耐震壁１
４で連結したことによって、隣り合う杭基礎６，６とそ
の間の耐震壁１４とが一体となって地震発生時の水平力
に対して抵抗できる。しかも、杭基礎６，６間の耐震壁
１４が平面視で格子状配列になっているため、直交方向
等の何れの方向の地震水平力に対しても十分に抵抗でき
る。従って、大きな地震力に対して抵抗できる強度を具
備したものとなる。

【００２２】ところで、杭基礎構造物は、地震発生時の
外力に対抗できるよう杭本数が決定されている。特に、
地震の水平力に対し杭で抵抗するには、杭の曲げせん断
強度と周辺地盤のせん断強度で抵抗するのであるが、多
くの杭本数が必要になる。しかし、実施の形態例のよう
に、杭基礎６，６間を場所打ち鉄筋コンクリート製の耐
震壁１４で連結したことによって、杭基礎構造物全体の
せん断強度が増大するため、杭本数を減少させたり、も
しくは杭径を減少させることができ、経済的な設計によ
る低廉な工事費により実現できる。そして、杭基礎６，
６，６，・・・間を鉄筋コンクリート製耐震壁１４で連
結した杭基礎構造物全体として、発生頻度の少ない極大
地震にも効力を発揮できると共に、例えば、液状化を生
じる地盤でも杭基礎変位が少なく、その上部構造体に与
える影響を少なく抑えることができる。また、既設の杭
基礎構造物の耐震補強としても有効である。

【００２３】なお、以上の実施の形態例においては、橋
脚基礎に適用したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、他に鉄塔基礎、建築建屋基礎、地中構造物基礎
等、杭基礎に係る全ての構造物基礎に適用できるもので
あり、既設の杭基礎にも適用可能である。また、実施の
形態例では、杭として場所打ちコンクリート杭とした
が、本発明はこれに限らず、鋼管杭等にも適用可能であ
る。さらに、その他、具体的な細部構造等についても適
宜に変更可能であることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明に係
る耐震杭基礎工法によれば、杭基礎を鉄筋コンクリート
による耐震壁で互いに連結するため、その耐震壁により
杭基礎全体としてのせん断強度を増大して、大きな地震
力にも抵抗することができる。しかも、杭基礎全体とし
てのせん断強度が増大するため、杭本数、杭径を減少で
きて、経済設計をすることができる。

【００２５】そして、請求項２記載の発明に係る耐震杭
基礎工法によれば、杭基礎間の掘削溝内に杭基礎同士を
繋ぐ鉄筋を配筋しコンクリートを打設して耐震壁を構築
するため、請求項１記載の発明により得られる効果に加
えて、杭基礎を鉄筋とコンクリートで確実に繋いだ連結
強度の高い耐震壁を構築することができるといった利点
が得られる。

【００２６】さらに、請求項３記載の発明に係る耐震杭
基礎工法によれば、耐震壁を平面視で格子状配列とした
ため、請求項１または２記載の発明により得られる効果
に加えて、格子状配列による耐震壁全体として、直交方
向等の何れの方向の地震水平力に対しても抵抗すること
ができるといった利点が得られる。

【００２７】また、請求項４記載の発明に係る耐震杭基
礎工法によれば、溝掘削用ガイドを杭基礎に設けたた
め、請求項１、２または３記載の発明により得られる効
果に加えて、杭基礎に設けた溝掘削用ガイドを定規とし
て、地盤を所定幅で所定深度まで掘削することができる
といった利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一例としての耐震杭基礎の施
工構造を示す要部破断の側面図である。

【図２】図１の杭基礎及び耐震壁の配列を示した概略平
面図である。

【図３】２本の杭基礎までの施工を示す概略斜視図であ
る。

【図４】図３の杭基礎及び溝掘削用ガイドを拡大して示
した概略平面図である。

【図５】杭基礎間の溝掘削までの施工を示す概略斜視図
である。

【図６】図５の杭基礎及び掘削溝を拡大して示した概略
平面図である。

【図７】杭基礎間の掘削溝への耐震壁配筋までの施工を
示す概略斜視図である。

【図８】図７の杭基礎と掘削溝及び耐震壁配筋を拡大し
て示した概略平面図である。

【図９】杭基礎間の耐震壁コンクリート打設までの施工
を示す概略斜視図である。

【図１０】図９の杭基礎及び耐震壁を拡大して示した概
略平面図である。

【符号の説明】

１ 地盤 ２ 支持層 ５ フーチング ６ 杭基礎 ８ 溝掘削用ガイド １１ 掘削溝 １２ 耐震壁配筋 １３ 打設コンクリート １４ 耐震壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設される複数の杭基礎の間を、鉄
   筋コンクリートで構築される耐震壁により互いに連結し
   たこと、を特徴とする耐震杭基礎工法。
2. 【請求項２】地中に埋設されて隣り合う杭基礎の間に所
   定深度の溝を掘削し、 その掘削した溝内に前記隣り合う杭基礎を繋ぐ鉄筋を配
   筋し、 その配筋した溝内にコンクリートを打設して前記耐震壁
   を構築すること、を特徴とする請求項１記載の耐震杭基
   礎工法。
3. 【請求項３】前記耐震壁を平面視で格子状に配列したこ
   と、を特徴とする請求項１または２記載の耐震杭基礎工
   法。
4. 【請求項４】前記杭基礎には前記耐震壁の構築用の前記
   溝を掘削するための所定幅で所定深度までの溝掘削用ガ
   イドを設けたこと、を特徴とする請求項１、２または３
   記載の耐震杭基礎工法。