JPH11181793A

JPH11181793A - 構造物基礎の補強構造

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Publication number: JPH11181793A
Application number: JP35559697A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ozaki; 大輔尾崎
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-06
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JP3759301B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構造によって、既設基礎の耐力を損なう
ことなく水平方向地盤反力値を効率的に向上させること
ができる構造物基礎の補強構造を提供することを課題と
している。【解決手段】基礎フーチング１の各側面に、所定間隔を
開けて地中連続壁２がそれぞれ対向配置され、その基礎
フーチング１の各側面と地中連続壁２との間に、それぞ
れ３つの地中梁３が介装される。上記基礎フーチング１
と地中梁３とは、鋼棒７を通じて対向方向に移動可能に
連結される。また、上記基礎フーチング１の側面と地中
梁３の端面との間に緩衝材８が介装される。上記地中連
続壁２と地中梁３との間の連結部Ｂも、上記基礎フーチ
ング１と地中梁３との間と同様な構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐震等のために、
構造物の基礎を補強する補強構造に係り、特に、既設基
礎の補強に有利な構造物基礎の補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば，既設基礎を補強する場合
には、側面図である図５及び平面図である図６に示すよ
うに、基礎フーチング５０の周りに複数の補強用基礎杭
５１を埋設し、その補強用基礎杭５１の上に補強用フー
チング５２を設ける。この補強用フーチング５２は、上
記基礎フーチング５０の側面にアンカー筋５４で定着さ
せて当該基礎フーチング５０と剛的に一体化させる。図
５中，符号５３は既設の基礎杭を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような基礎の補強構造にあっては、補強用フーチング５
２を基礎フーチング５０側面に一体的に継ぎ足すため
に、当該基礎フーチング５０の側面全面に渡って多数の
アンカー用の孔を削孔する必要があり、既設基礎自体の
耐力に影響がでるおそれがある。

【０００４】また、耐震補強設計において設計上のポイ
ントとなる点の一つは、基礎の水平方向地盤反力を増強
させて水平変位をいかに抑えるかであるが、上記杭５１
による補強の場合には、基礎フーチング５０に沿って杭
径の２．５倍程度の間隔を開けて補強の基礎杭５１を埋
設するために、その効率は低い。

【０００５】また、基礎の補強工事において、既設基礎
５０の直近に隣接した位置で増設する補強用基礎杭５１
や補強用フーチング５２の構築作業を行うため、既設基
礎の周辺地盤を乱し、既設基礎の耐力に悪影響を及ぼす
おそれがある。

【０００６】さらに、上記基礎補強のための工事にあっ
ては、既設構造物直近に隣接した位置において補強のた
めの増設工事をするため、建設機材の設置箇所が限定さ
れ、施工効率が悪くなるおそれがある。

【０００７】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡易な構造によって、既設基礎の耐力
を損なうことなく水平方向地盤反力値を効率的に向上さ
せることができる構造物基礎の補強構造を提供すること
を課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構造物基礎の補強構造は、基礎本体の側面
に所定間隔を開けて対向配置される地中連続壁と、上記
基礎本体と地中連続壁と間に介挿されて各端部をそれぞ
れ当該基礎本体及び地中連続壁に連結した地中梁と、を
備え、上記基礎本体と地中梁との連結部、及び、上記地
中連続壁と地中梁との連結部の少なくとも一方は、上記
基礎本体と地中連続壁との対向方向への移動が許容され
た状態で連結されていることを特徴とするものである。

【０００９】本発明によれば、基礎本体が地中連続壁側
に水平変位しようとすると、その水平力が地中梁を通じ
て地中連続壁に伝達されて、面的な大きな受働土圧抵抗
が期待できる地中連続壁で支持される。

【００１０】このとき、地中連続壁は、地中梁を通じて
基礎本体に連結されるので、基礎本体から隔離した位置
に設けることができる。また、上記連結部を基礎本体と
地中連続壁との対向方向への移動が許容された状態で連
結することで、基礎本体と地中梁との間には圧縮方向の
力しか作用しない。同様に、地中梁にも圧縮力のみが発
生し引張力やせん断力、曲げモーメントが生じない。

【００１１】次に、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載した発明に対し、上記基礎本体と地中梁との連
結部、及び、上記地中連続壁と地中梁との連結部の少な
くとも一方は、ダウエルバーによって連結することを特
徴とするものである。

【００１２】ダウエルバーによって連結することで、上
記基礎本体と地中連続壁との対向方向への移動が許容さ
れた状態での連結が確保される。次に、請求項３に記載
した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対
し、上記基礎本体と地中梁との連結部、及び、上記地中
連続壁と地中梁との連結部の少なくとも一方には、緩衝
材が介装されていることを特徴とするものである。

【００１３】緩衝材の存在によって水平力を伝達する際
に生じる連結部での衝撃が緩和される。また、上記請求
項２に記載の発明にあっては、連結部に曲げが生じて
も、ダウエルバーに生じる曲げの半径が大きくなり、当
該ダウエルバーの損傷が緩和される。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。なお、本実施形態は、主に橋梁
の下部を補強する場合を例に説明するが、建物の下部を
補強する場合にも同様な構成で対応可能である。

【００１５】図１は、補強構造を示す側面図で、図２
は、その平面図である。図１及び図２中、符号１は、基
礎本体である既設の基礎フーチングであって、本実施形
態では、その左右に補強構造を設けた例で説明する。勿
論四方全周に設けても構わない。

【００１６】基礎フーチング１の各側面に、所定間隔を
開けて地中連続壁２がそれぞれ対向配置され、その基礎
フーチング１の各側面と地中連続壁２との間に、それぞ
れ３つの地中梁３が介装されることで、当該地中梁３を
通じて基礎フーチング１の側面に地中連続壁２が連結さ
れて構成される。上記３つの地中梁３は、基礎フーチン
グ１に沿って所定ピッチで並んでいる。

【００１７】ここで、図１中符号４は、既設の基礎杭を
示している。上記基礎フーチング１と地中梁３の連結部
Ａの構成を説明すると、図３に示すように、基礎フーチ
ング１の側面１ａについては、上記各地中梁３の端面３
ａと対向する部分に二つの連結用の穴５が軸を水平に削
孔されると共に、地中梁３にも、上記連結用の穴５と対
向する位置に連結用の穴６が同軸に削孔されている。

【００１８】そして、各対向する穴５，６同士を連結す
るように、ダウエルバー（スリップバー）を構成する鋼
棒７の両端部分が上記連結用の穴５，６にそれぞれ遊挿
されることで、当該鋼棒７を介して基礎フーチング１と
地中梁３とが連結状態となる。ここで、鋼棒７の長さよ
りも連結用の穴５，６の方がやや深くなっている。

【００１９】これによって、基礎フーチング１の各側面
１ａに沿った方向への移動が規制され且つ基礎フーチン
グ１と地中連続壁２との対向方向への移動が許容された
状態で、基礎フーチング１に各地中梁３の端部が連結さ
れた状態となる。

【００２０】また、上記基礎フーチング１の側面１ａと
地中梁３の端面３ａとの間に緩衝材８が介装されてい
る。この緩衝材８は、例えば硬質ゴム等からなる所定の
弾性を持った板状部材であって、上記基礎フーチング１
の側面１ａ及び地中梁３との端面３ａの一方に固着され
ていてもよいし、両面１ａ，３ａに固定しないでおいて
もよい。

【００２１】また、上記地中連続壁２と地中梁３の他方
の端面３ａとの間の連結部Ｂも、上記基礎フーチング１
の側面１ａと地中梁３の端面３ａとの間と同様な構成と
なっていて、連結用の穴９，１０に鋼棒１１が遊挿し、
また、緩衝材１２が介装されて構成されている。

【００２２】次に、上記構成の補強構造の作用効果等に
ついて説明する。上記構成の補強構造を備えた基礎にあ
っては、地震力等の入力により水平方向の力を受けるこ
とで基礎フーチング１が水平変位しようとすると（例え
ば，右方向へ変位）、その水平力は、当該水平力の向か
う側（右側）にある地中梁３を通じて一方の地中連続壁
２（右側）に伝達されて、その地中連続壁２で支持され
る。また、反対方向に水平力が作用した場合には、他方
の地中梁３を通じて他方の地中連続壁２に伝達されて、
その地中連続壁２で支持される。

【００２３】このように、本実施形態では、面的な大き
な受働土圧抵抗が期待できる地中連続壁２で基礎フーチ
ング１に入力された水平力を負担させるので、効果的に
水平地盤反力による既設構造物の水平変位を低減でき
る。

【００２４】そして、地中梁３を介して地中連続壁２に
力を伝達するようにしたので、当該水平力を支持する上
記地中連続壁２を、既設基礎フーチング１さらにはその
上の既設構造物からある程度の離隔をとって設けること
が可能となる。この結果、地中連続壁２を構築するため
の、建設機材の配置箇所選定上の自由度等が増し効率的
な施工が可能になると共に、当該地中連続壁２の構築の
ために、既設基礎の周辺地盤を乱して既設基礎の耐力に
悪影響を及ぼすおそれもないか，低減する。

【００２５】また、補強のための施工後であっても、上
記補強構造は簡単な構造であり且つ杭を使用しないの
で、浅い試掘のみで目視による観察が可能となり、管理
が容易である。

【００２６】また、上記地中梁３と既設基礎フーチング
１とは、上記鋼棒（ダウエルバー）７により連結されて
いることから、上記水平力の方向（例えば，右方向の水
平力の場合とする）とは反対側にある地中梁３（左側）
は、基礎フーチング１から水平力を受けず、機能しな
い。即ち、上記連結構造は、地中梁３の設置位置を規制
することを目的で採用されたもので、従来と異なり既設
基礎フーチング１とは一体的になっていない。

【００２７】このように一体的に構成しないことで、例
えば，既設基礎フーチング１が回転変位する場合や対象
とする地中連続壁２から離れる方向に変位する場合など
にあっては、つまり地中梁３の厚さ方向に向かう水平力
等については、当該地中梁３はそのその水平力を伝達す
ることがない。つまり、地中梁３に対しては、常に圧縮
荷重のみが負荷され、しかも、その厚さ方向にも大きな
力が負荷されることが回避されるので、地中梁３の強
度，有利となる。

【００２８】このため、既設基礎フーチング１から地中
連続壁２に水平力を伝達する上記地中梁３は、既設基礎
フーチング１の側面１ａ全面に設ける必要はなく、上述
のように所定間隔を開けて配設すればよい。

【００２９】この結果、既設基礎フーチング１の側面１
ａにおける地中梁３を設置する箇所は限定でき、しか
も、一体的に地中梁３を連結する必要がないので、上記
連結用の穴５の削孔箇所は、従来のアンカー用の穴を設
ける場合と比較して、大幅に減らすことができる。この
結果、既設構造物を傷めることが最小限に抑えられて、
既設構造物自体の耐久性への影響が最小限で済む。ま
た、上記のように、既設基礎フーチング１と地中梁３と
の間には、圧縮方向の力しか作用しない結果、上記のよ
うな補強を行っても、既設基礎フーチング１の耐久上，
有利である。

【００３０】ここで、上記のように既設基礎フーチング
１が回転変位する場合などにあっては、既設基礎フーチ
ング１と地中梁３との連結部Ａにおいて、鋼棒７に折れ
曲がりが生じるが、上記緩衝材８の存在によって、その
折れ曲がりの曲げ半径が大きくなり、鋼棒７の損傷を緩
和する。

【００３１】また、この緩衝材８は、水平力を伝達する
際の既設基礎フーチング１と地中梁３との間の衝突時の
衝撃を緩和して、既設基礎及び地中梁３を保護する働き
を持つ。また、既設基礎フーチング１の微小振動につい
ては地中梁３に水平力を伝達しないようにする働きを持
つと共に、既設基礎フーチング１の変位に対し、当該既
設基礎フーチング１と地中梁３との間の空隙が生じるこ
とを最小限とする役割も持つ。

【００３２】なお、上記実施形態では、上記鋼棒７を、
基礎フーチング１と地中梁３の両穴５，６に遊挿させて
いるが、基礎フーチング１と地中梁３の一方に上記鋼棒
７を固定しておいてもよい。地中梁３と地中連続壁２と
の間の連結部Ｂも同様である。また、穴５，６，９，１
０の形状や鋼棒７，１１の形状も断面円形に限定され
ず、例えば上下方向に幅方向を向けた板材等でダウエル
バーを構成してもよい。要は、ダウエルバー自体に折れ
曲がりが許容されると共に、対向方向への移動を許容可
能な形状の部材であればよい。

【００３３】ここで、上記実施形態では、地中梁３と地
中連続壁２との間の連結部Ａにも上記ダウエルバーで連
結した場合で説明しているが、地中梁３と地中連続壁２
とは剛的に連結してもよい。但し、上記説明したよう
に、上記ダウエルバーで連結した方が有利である。すな
わち、図３で紙面に直交する方向の水平力を考えると、
剛的な連結では地中梁に過大な断面力を生じさせたり、
ダウエルバーに大きなせん断力が生じるため、地中梁３
と地中連続壁２との間の連結部Ａにも上記ダウエルバー
で連結した場合の方が良い。

【００３４】また、上記連結部Ａの構造も上記構成に限
定されるものではなく、既設基礎フーチング１の側面１
ａに沿った方向への移動が規制され且つ基礎フーチング
１と地中梁３との対向方向への移動が許容されていれ
ば、他の連結構造が採用されてもよい。例えば、平面図
である図４に示すように、基礎フーチング１の側面１ａ
に対し、地中梁３の厚さ方向への移動を規制する突起部
２０を設けておくと共に、既設基礎フーチング１と地中
梁３との間に介装する，緩衝材８としてのゴム材の厚さ
を厚くして構成する。

【００３５】また、上記実施形態では、連結部Ａに緩衝
材８を設けているが、例えば、地中梁３と対向する既設
基礎の側面１ａに鋼板を取り付けて、既設基礎の側面１
ａの衝突時の保護等が別途，確保されるようであれば、
必ずも設けなくてもよい。

【００３６】また、上記説明では、既設の基礎フーチン
グ１を補強する場合を例に説明しているが、新規に構築
する基礎の補強構造として採用してもよい。なお、上記
地中連続壁は、上部構造物による鉛直荷重（主として自
重ないしは死荷重）を支持しないので、地中連続壁の自
重，又は浮力との差分を地中連続壁と地盤との摩擦など
で取りきれるようであれば、当該地中連続壁は、地盤の
支持層まで根入れする必要は必ずしもない。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきように、本発明の構造物
基礎の補強構造を採用すると、基礎本体と補強部との一
体化を緩和でき、水平方向地盤反力を、基礎本体の耐力
を損なうことなく且つ効率的に高められる。さらに、そ
の施工も、主として，基礎本体上部の構造物から離れた
位置で行われるので効率的に実施できるという効果があ
る。

【００３８】このとき、請求項２に発明を採用すると、
上記基礎本体と地中連続壁との対向方向への移動が許容
された状態での連結構造が実現される。また、請求項３
の発明を採用すると、水平力を地中連続壁に伝達する際
の衝撃を緩和可能となるという効果があると共に、ダウ
エルバーの耐久性を向上可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る構造物基礎の補強構
造を示す側面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る構造物基礎の補強構
造を示す平面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る基礎と地中梁、地中
梁と地中連続壁との連結部の構造を説明するための図で
ある。

【図４】基礎と地中梁、地中梁と地中連続壁との連結部
の構造の別の例を説明するための図である。

【図５】従来の構造物基礎の補強構造を示す側面図であ
る。

【図６】従来の構造物基礎の補強構造を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１基礎フーチング２地中連続壁３地中梁４基礎杭５，６連結用の穴７鋼棒（ダウエルバー）８緩衝材９，１０連結用の穴１１鋼棒（ダウエルバー）１２緩衝材Ａ，Ｂ連結部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基礎本体の側面に所定間隔を開けて対向
配置される地中連続壁と、上記基礎本体と地中連続壁と
間に介挿されて各端部をそれぞれ当該基礎本体及び地中
連続壁に連結した地中梁と、を備え、上記基礎本体と地
中梁との連結部、及び、上記地中連続壁と地中梁との連
結部の少なくとも一方は、上記基礎本体と地中連続壁と
の対向方向への移動が許容された状態で連結されている
ことを特徴とする構造物基礎の補強構造。
【請求項２】上記基礎本体と地中梁との連結部、及
び、上記地中連続壁と地中梁との連結部の少なくとも一
方は、ダウエルバーによって連結することを特徴とする
請求項１に記載した構造物基礎の補強構造。
【請求項３】上記基礎本体と地中梁との連結部、及
び、上記地中連続壁と地中梁との連結部の少なくとも一
方には、緩衝材が介装されていることを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載した構造物基礎の補強構造。