基礎構造
【課題】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。
【解決手段】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。
【解決手段】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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
かかる基礎構造であって、前記既存杭は、前記基礎スラブに剛接合されており、前記新設杭は、前記基礎スラブに半剛接合されていることが望ましい。
【０００９】
このような基礎構造によれば、基礎スラブに対して半剛接合されている新設杭の杭頭固定度は、基礎スラブに対して剛接合されてい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。ここで、半剛接合とは、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ことをいう。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【発明の効果】
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】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】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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】第４実施形態の変形例を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【符号の説明】
【００５０】
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
かかる基礎構造であって、前記既存杭は、前記基礎スラブに剛接合されており、前記新設杭は、前記基礎スラブに半剛接合されていることが望ましい。
【０００９】
このような基礎構造によれば、基礎スラブに対して半剛接合されている新設杭の杭頭固定度は、基礎スラブに対して剛接合されてい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。ここで、半剛接合とは、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ことをいう。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【発明の効果】
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】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】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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】第４実施形態の変形例を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【符号の説明】
【００５０】
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
請求項１に記載の基礎構造であって、
前記既存杭は、前記基礎スラブに剛接合されており、前記新設杭は、前記基礎スラブに半剛接合されていることを特徴とする基礎構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項７】
請求項６に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項１】
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。
【請求項２】
請求項１に記載の基礎構造であって、
前記既存杭は、前記基礎スラブに剛接合されており、前記新設杭は、前記基礎スラブに半剛接合されていることを特徴とする基礎構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項７】
請求項６に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載の基礎構造であって、
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を特徴とする基礎構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９６１５３（Ｐ２０１３−９６１５３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０４２０（Ｐ２０１１−２４０４２０）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り （１）刊行物名：２０１１年度大会（関東）学術講演梗概集、建築デザイン発表梗概集 発行日：２０１１年７月２０日 発行所：社団法人 日本建築学会 該当ページ：第５２９〜第５３２ページ （２）研究集会名：２０１１年度日本建築学会大会（関東）・学術講演会建築デザイン発表会 主催者名：社団法人 日本建築学会 公開日：平成２３年８月２５日 公開場所：早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区早稲田１−６−１）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り （１）刊行物名：２０１１年度大会（関東）学術講演梗概集、建築デザイン発表梗概集 発行日：２０１１年７月２０日 発行所：社団法人 日本建築学会 該当ページ：第５２９〜第５３２ページ （２）研究集会名：２０１１年度日本建築学会大会（関東）・学術講演会建築デザイン発表会 主催者名：社団法人 日本建築学会 公開日：平成２３年８月２５日 公開場所：早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区早稲田１−６−１）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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