特許 6703845 基礎構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6703845

(24)【登録日】2020年5月13日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】基礎構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/12 20060101AFI20200525BHJP

   E02D 5/30 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   E02D27/12 Z

   E02D5/30 Z

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-19935(P2016-19935)

(22)【出願日】2016年2月4日

(65)【公開番号】特開2017-137711(P2017-137711A)

(43)【公開日】2017年8月10日

【審査請求日】2018年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 和宏

(72)【発明者】

【氏名】首藤 泰彦

(72)【発明者】

【氏名】阿部 洋

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】石川 智章

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 公彦

(72)【発明者】

【氏名】井上 富太

(72)【発明者】

【氏名】烏 章典

(72)【発明者】

【氏名】長田 宗平

(72)【発明者】

【氏名】三橋 幸作

(72)【発明者】

【氏名】田井 暢

(72)【発明者】

【氏名】佐分利 和宏

(72)【発明者】

【氏名】前川 元伸

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 秀俊

(72)【発明者】

【氏名】石川 裕次

(72)【発明者】

【氏名】福原 武史

(72)【発明者】

【氏名】本多 剛

(72)【発明者】

【氏名】谷川 友浩

(72)【発明者】

【氏名】山川 昭次

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼澤 秀実

(72)【発明者】

【氏名】山本 章起久

(72)【発明者】

【氏名】野中 拓

(72)【発明者】

【氏名】木村 剛

(72)【発明者】

【氏名】猿田 康二

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３０３５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１３６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２６８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０１４６４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５７−１０８３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１５−００５７５１８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２７／１２

Ｅ０２Ｄ ５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤に埋設された杭と、
前記杭の上部に支持された仕口部と、
前記仕口部に接合された基礎梁と、
下部が前記杭の杭頭部を取り囲むとともに上部が前記仕口部に位置する応力伝達管と、
前記応力伝達管の内部に充填されて硬化した充填材と、
を有し、
前記杭頭部は、前記仕口部より下部に位置する、
基礎構造。

【請求項2】

前記仕口部の上部には、柱が支持されており、
前記応力伝達管内には、前記柱から下方へ突出した柱主筋、及び前記杭頭部を取り囲む鉄筋籠が設けられている、
請求項１に記載の基礎構造。

【請求項3】

前記応力伝達管は鋼管により形成され、前記杭頭部を取り囲む該鋼管の内周面、及び前記仕口部に位置する該鋼管の外周面には応力伝達手段が設けられている、請求項１又は２に記載の基礎構造。

【請求項4】

前記応力伝達管には、前記基礎梁の端部が挿入される切欠き部が形成されている、請求項１に記載の基礎構造。

【請求項5】

前記応力伝達管は、プレキャストコンクリート製筒体、又は前記杭頭部を取り囲む下鋼管と前記仕口部に位置し前記下鋼管と一体のプレキャストコンクリート製上筒体と、により形成されている、請求項１又は２に記載の基礎構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基礎構造に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤に埋設された杭の杭頭部に場所打ちコンクリートによって形成されたフーチングを有して構成される建築物の基礎構造が知られている。このような基礎構造においては、フーチングの施工に、型枠設置、配筋、コンクリート打設等の作業を必要とし、施工手間が多くかかってしまう。例えば、特許文献１には、主鉄筋を介して場所打ちＲＣ杭にフーチングが接合された接合構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２９９７６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は係る事実を考慮し、現場における基礎構造の施工手間を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１態様の発明は、地盤に埋設された杭と、前記杭の上部に支持された仕口部と、前記仕口部に接合された基礎梁と、下部が前記杭の杭頭部を取り囲むとともに上部が前記仕口部に位置し、鋼管、プレキャストコンクリート製筒体、又は前記杭頭部を取り囲む下鋼管と前記仕口部に位置し前記下鋼管と一体のプレキャストコンクリート製上筒体とで形成された応力伝達管と、前記応力伝達管の内部に充填されて硬化した充填材と、を有する基礎構造である。

【0006】

第１態様の発明では、仕口部に作用する鉛直荷重による応力を、応力伝達管及び硬化した充填材を介して杭頭部へ伝達することができる。また、杭頭部を取り囲むように応力伝達管を設置し、この応力伝達管の内部に充填材を充填することにより、基礎構造を構築することができるので、現場における基礎構造の施工手間を低減することができる。

【0007】

第２態様の発明は、第１態様の基礎構造において、前記応力伝達管は鋼管により形成され、前記杭頭部から前記仕口部へ渡って芯鉄筋が設けられている。

【0008】

第２態様の発明では、仕口部に作用する引抜荷重による応力を、芯鉄筋を介して杭に伝達することにより、仕口部に作用する引抜力に対して杭を抵抗させることができる。

【0009】

第３態様の発明は、第１態様の基礎構造において、前記応力伝達管は鋼管により形成され、前記杭頭部を取り囲む該鋼管の内周面には応力伝達手段が設けられている。

【0010】

第３態様の発明では、仕口部に作用する引抜荷重による応力を、応力伝達管、応力伝達手段、及び硬化した充填材を介して杭に伝達することにより、仕口部に作用する引抜荷重に対して杭を抵抗させることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明は上記構成としたので、現場における基礎構造の施工手間を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態に係る基礎構造を示す正面断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る基礎構造を示す正面断面図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る基礎構造を示す正面断面図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【図7】本発明の第３実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【図8】本発明の第１実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【図9】図８のＡ−Ａ断面図である。

【図10】本発明の第１実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【図11】本発明の第１実施形態に係る基礎構造のバリエーションを示す正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図を参照しながら本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る基礎構造について説明する。

【0014】

図１の正面断面図に示すように、基礎構造１０は、地盤１２に埋設された杭としてのＰＨＣ杭１４（Pretensioned Spun High Strength Concrete Piles；プレテンション方式遠心力高強度プレストレストコンクリート杭）と、プレキャストコンクリート製の基礎梁１６Ａ、１６Ｂと、ＰＨＣ杭１４の上部に支持されるとともに基礎梁１６Ａ、１６Ｂが接合された仕口部１８と、フーチング２０とを有して構成されている。

【0015】

フーチング２０は、応力伝達管としての円筒状の鋼管２２と、この鋼管２２の内部（中空部）に充填されて硬化した充填材としてのコンクリートＶとを有して構成されている。鋼管２２は、下部がＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲むとともに、上部が仕口部１８に位置している。すなわち、フーチング２０の上部が、仕口部１８を構成している。地盤１２の上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ１は、大きくなっている。なお、鋼管２２は、筒状の鋼管であればよく、例えば、角形鋼管であってもよい。

【0016】

仕口部１８は、鉄筋コンクリート製の柱２６を支持している。基礎梁１６Ａ、１６Ｂは、仕口部１８と基礎梁１６Ａ、１６Ｂとの間の接合部２８Ａ、２８Ｂに場所打ちされたコンクリートＶにより、仕口部１８に接合されている。基礎梁１６Ａ、１６Ｂの上には床スラブ３０が設けられている。

【0017】

杭頭部２４を取り囲む鋼管２２下部の内周面の周方向には、シアコッターとして機能する応力伝達手段としての鋼棒３４が、上下方向に対して複数取り付けられている。また、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面、仕口部１８に位置する鋼管２２上部の内周面、及び仕口部１８に位置する鋼管２２上部の外周面の周方向には、シアコッターとして機能する鋼棒３２、３６、３８が、上下方向に対してそれぞれ複数取り付けられている。なお、鋼棒３２、３４、３６、３８は、応力を伝達するシアコッターとして機能するものであればよい。例えば、鉄筋、フラットプレート、スタッド、溝としてもよい。

【0018】

鋼管２２内には、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲むようにして鉄筋籠４０が設けられ、柱２６から下方へ突出した柱主筋４２を取り囲むようにして鉄筋籠４４が設けられている。ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面と鋼管２２の内周面とは離れており、杭頭部２４の外周面と鋼管２２の内周面との間に完全に行き渡らせるようにして、鋼管２２の内部（中空部）の全てにコンクリートＶが充填されて硬化している。これにより、鋼管２２、杭頭部２４、柱主筋４２、鉄筋籠４０、４４、鋼棒３２、３４、３６、及びコンクリートＶが一体化されている。なお、鉄筋籠４０、４４は適宜設ければよく、十分なコンクリート強度が得られれば鉄筋籠４０、４４は設けなくてもよい。

【0019】

基礎構造１０の施工手順の一例としては、まず、地盤１２にＰＨＣ杭１４を打設する。次に、鉄筋籠４０を設置し、この後に鋼管２２を設置する。次に、鉄筋籠４４を設置し、この後に柱２６の柱主筋４２を配筋する。次に、場所打ちによって、鋼管２２の内部（中空部）、接合部２８Ａ、２８ＢにコンクリートＶを打設するとともに、床スラブ３０のコンクリートＶを打設し、これらのコンクリートＶを硬化させて、基礎構造１０を構築する。なお、鋼管２２を搬送して設置する為の工夫を鋼管２２に設けてもよい。例えば、クレーン等により吊下する為の吊り環を鋼管２２に設けてもよいし、鉄筋等の棒状部材を差し込んで鋼管２２を持ち上げる貫通孔を鋼管２２に形成してもよい。

【0020】

次に、本発明の第１実施形態に係る基礎構造の作用と効果について説明する。

【0021】

第１実施形態の基礎構造１０では、図１に示すように、鋼管２２上部の内周面に取り付けられた鋼棒３６、３８がシアコッターとして機能して、鋼管２２上部の内部（中空部）及び外部に充填され硬化したコンクリートＶと、鋼管２２との間で応力が伝達される。また、鋼管２２下部の内周面に取り付けられた鋼棒３４がシアコッターとして機能して、鋼管２２と、鋼管２２下部の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶとの間で応力が伝達される。さらに、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面に取り付けられた鋼棒３２がシアコッターとして機能して、鋼管２２下部の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶと、杭頭部２４との間で応力が伝達される。

【0022】

これらにより、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する鉛直荷重及び引抜荷重による応力を、鋼管２２上部の内部（中空部）及び外部に充填され硬化したコンクリートＶ、鋼棒３６、３８、鋼管２２、鋼棒３４、鋼管２２下部の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶ、及び鋼棒３２をこの順に介して、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４へ伝達し、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する鉛直荷重及び引抜荷重に対してＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。また、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する水平荷重による応力を、フーチング２０を介してＰＨＣ杭１４の杭頭部２４へ伝達し、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する水平荷重に対してＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。

【0023】

また、地盤１２上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ１は大きくなっており、これによって、鋼管２２下部の上下方向に対する長さを長くすることができ、鋼管２２下部の内周面に多くの数の鋼棒３４が取り付けられているので、鋼管２２と、鋼管２２の下部に充填され硬化したコンクリートＶとの間で応力を効率よく伝えることができる。よって、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する引抜荷重に対してＰＨＣ杭１４を効果的に抵抗させることができる。

【0024】

さらに、鋼管２２上部の外周面に取り付けられた鋼棒３８がシアコッターとして機能して、鋼管２２と接合部２８Ａ、２８Ｂとの間で応力を効率よく伝えることができる。

【0025】

また、第１実施形態の基礎構造１０では、図１に示すように、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲むように鋼管２２を設置し、この鋼管２２の内部（中空部）にコンクリートＶを充填することにより、基礎構造１０を構築することができるので、現場における基礎構造１０の施工手間を低減することができる。

【0026】

以上、本発明の第１実施形態に係る基礎構造について説明した。

【0027】

なお、第１実施形態の基礎構造１０では、図１に示すように、仕口部１８に位置する鋼管２２上部の内周面、及び仕口部１８に位置する鋼管２２上部の外周面に、シアコッターとして機能する鋼棒３６、３８を取り付けた例を示したが、シアコッターとして機能する鋼棒は、仕口部１８に位置する鋼管２２上部の内周面、及び仕口部１８に位置する鋼管２２上部の外周面の少なくとも一方に取り付けられていればよい。

【0028】

また、第１実施形態では、図１に示すように、地盤１２の上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ１を大きくした例を示したが、地盤１２上面に対する鋼管２２の根入れ深さは、根入れ深さＨ１よりも小さくしてもよいし、大きくしてもよい。

【0029】

例えば、図２の正面断面図に示す基礎構造４６のように、地盤１２の上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ２を根入れ深さＨ１よりも小さくしてもよい。

【0030】

基礎構造４６は、基礎構造１０と比べて鋼管２２下部の上下方向に対する長さが短くなっており、これに伴って、シアコッターとして機能する応力伝達手段としての鋼棒３４の数が少なくなっている。また、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４から仕口部１８へ渡って芯鉄筋４８が設けられている。

【0031】

基礎構造４６では、仕口部１８に作用する引抜荷重による応力を、鋼管２２及び芯鉄筋４８を介してＰＨＣ杭１４に伝達することにより、仕口部１８に作用する引抜荷重にＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。すなわち、シアコッターとして機能する鋼棒３４の数が少なくなって不足する、引抜荷重に対する抵抗力を芯鉄筋４８によって付与している。

【0032】

また、基礎構造４６では、地盤１２の上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ２が小さいので、地盤１２の掘削作業や掘削土の運搬作業にかかる手間を減らすことができる。

【0033】

なお、基礎構造４６において、仕口部１８に作用する引抜荷重を芯鉄筋４８によって十分に負担できれば、鋼棒３４は無くてもよい。

【0034】

また、例えば、図３の正面断面図に示す基礎構造５０のように、地盤１２の上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ３を根入れ深さＨ２よりも小さくしてもよい。

【0035】

基礎構造５０は、基礎構造４６と比べて鋼管２２下部の上下方向に対する長さが短くなっている。また、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４から仕口部１８へ渡って芯鉄筋５２が設けられている。

【0036】

基礎構造５０では、仕口部１８に作用する引抜荷重による応力を、芯鉄筋５２を介してＰＨＣ杭１４に伝達することにより、仕口部１８に作用する引抜荷重にＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。

【0037】

また、基礎構造５０では、地盤１２の上面に対する鋼管２２の根入れ深さＨ３が小さいので、地盤１２の掘削作業や掘削土の運搬作業にかかる手間を減らすことができる。

【0038】

なお、基礎構造５０において、ＰＨＣ杭１４に引抜荷重を負担させない設計の場合には、芯鉄筋５２は無くてもよい。

【0039】

次に、本発明の第２実施形態に係る基礎構造について説明する。以降の説明において、本発明の第１実施形態に係る基礎構造と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

【0040】

図４の正面断面図に示すように、基礎構造５４は、地盤１２に埋設された杭としてのＰＨＣ杭１４と、プレキャストコンクリート製の基礎梁１６Ａ、１６Ｂと、ＰＨＣ杭１４の上部に支持されるとともに基礎梁１６Ａ、１６Ｂが接合された仕口部１８と、フーチング５６とを有して構成されている。

【0041】

フーチング５６は、応力伝達管としての中空のプレキャストコンクリート製筒体５８と、このプレキャストコンクリート製筒体５８の内部（中空部）に充填されて硬化した充填材としてのコンクリートＶとを有して構成されている。すなわち、フーチング５６の外周部の全てがプレキャストコンクリート製筒体５８によって構成されている。

【0042】

プレキャストコンクリート製筒体５８は、下部がＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲むとともに、上部が仕口部１８に位置している。すなわち、フーチング５６の上部が、仕口部１８を構成している。地盤１２の上面に対するプレキャストコンクリート製筒体５８の根入れ深さＨ４は、小さくなっている。

【0043】

プレキャストコンクリート製筒体５８の内周面の周方向には、シアコッターとして機能する溝６０が、上下方向に対して複数形成されている。これにより、プレキャストコンクリート製筒体５８の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶと、プレキャストコンクリート製筒体５８との間で応力が伝達される。また、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４から仕口部１８へ渡って芯鉄筋６２が設けられている。なお、溝６０は、応力を伝達するシアコッターとして機能するものであればよい。例えば、鋼棒、鉄筋、フラットプレート、スタッドとしてもよい。

【0044】

ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面とプレキャストコンクリート製筒体５８の内周面とは離れており、杭頭部２４の外周面とプレキャストコンクリート製筒体５８の内周面との間に完全に行き渡らせるようにして、プレキャストコンクリート製筒体５８の内部（中空部）の全てにコンクリートＶが充填されて硬化している。これにより、プレキャストコンクリート製筒体５８、杭頭部２４、柱主筋４２、鉄筋籠４４、芯鉄筋６２、及びコンクリートＶが一体化されている。

【0045】

次に、本発明の第２実施形態に係る基礎構造の作用と効果について説明する。

【0046】

第２実施形態に係る基礎構造５４では、図４に示すように、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する鉛直荷重による応力を、プレキャストコンクリート製筒体５８の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶ、及びプレキャストコンクリート製筒体５８を介して、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４へ伝達し、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する鉛直荷重に対してＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。

【0047】

また、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する引抜荷重による応力を、芯鉄筋６２を介してＰＨＣ杭１４に伝達することにより、仕口部１８に作用する引抜荷重にＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。さらに、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する水平荷重による応力を、フーチング５６を介してＰＨＣ杭１４の杭頭部２４へ伝達することにより、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する水平荷重にＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。

【0048】

また、第２実施形態に係る基礎構造５４では、図４に示すように、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲むようにプレキャストコンクリート製筒体５８を設置し、このプレキャストコンクリート製筒体５８の内部（中空部）にコンクリートＶを充填することにより、基礎構造５４を構築することができるので、現場における基礎構造５４の施工手間を低減することができる。

【0049】

例えば、プレキャストコンクリート製筒体５８を中空の部材にすることにより、軽量化を図ることができ、プレキャストコンクリート製筒体５８の運搬手間を低減することができる。また、プレキャストコンクリート製筒体５８の内部（中空部）にコンクリートＶを充填することにより、コンクリートＶを打設するための型枠を別途設置する必要がなくなり、さらには、現場で打設するコンクリートＶの量を減らすことができる。

【0050】

以上、本発明の第２実施形態に係る基礎構造について説明した。

【0051】

なお、第２実施形態では、図４に示すように、地盤１２の上面に対するプレキャストコンクリート製筒体５８の根入れ深さＨ４を小さくした例を示したが、地盤１２上面に対するプレキャストコンクリート製筒体５８の根入れ深さは、根入れ深さＨ４よりも大きくしてもよいし、小さくしてもよい。基礎構造５４では、地盤１２の上面に対するプレキャストコンクリート製筒体５８の根入れ深さＨ４が小さいので、地盤１２の掘削作業や掘削土の運搬作業にかかる手間を減らすことができる。基礎構造５４において、ＰＨＣ杭１４に引抜荷重を負担させない設計の場合には、芯鉄筋６２は無くてもよい。

【0052】

次に、本発明の第３実施形態に係る基礎構造について説明する。以降の説明において、本発明の第１実施形態に係る基礎構造と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

【0053】

図５の正面断面図に示すように、基礎構造６４は、地盤１２に埋設された杭としてのＰＨＣ杭１４と、プレキャストコンクリート製の基礎梁１６Ａ、１６Ｂと、ＰＨＣ杭１４の上部に支持されるとともに基礎梁１６Ａ、１６Ｂが接合された仕口部１８と、フーチング６６とを有して構成されている。

【0054】

フーチング６６は、応力伝達管としての中空部材６８と、この中空部材６８の内部（中空部）に充填されて硬化した充填材としてのコンクリートＶとを有して構成されている。また、中空部材６８は、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲む円筒状の下鋼管７０と、仕口部１８に位置し、下鋼管７０の上端部に下端部が接合されて下鋼管７０と一体となった中空のプレキャストコンクリート製上筒体７２とを有して構成されている。また、下鋼管７０の中空部と、プレキャストコンクリート製上筒体７２の中空部とは、連通している。すなわち、フーチング６６の上部が、仕口部１８を構成している。地盤１２の上面に対する下鋼管７０の根入れ深さＨ１は、大きくなっている。

【0055】

また、下鋼管７０上端部の内周面には、周方向に対して杭頭鉄筋７４が複数取り付けられており、杭頭鉄筋７４の下鋼管７０から上方へ突出した部分がプレキャストコンクリート製上筒体７２中に埋設されている。これにより、杭頭鉄筋７４を介してプレキャストコンクリート製上筒体７２から下鋼管７０へ応力が伝達される。

【0056】

杭頭部２４を取り囲む下鋼管７０の内周面の周方向には、シアコッターとして機能する応力伝達手段としての鋼棒３４が、上下方向に対して複数取り付けられている。また、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面の周方向には、シアコッターとして機能する鋼棒３２が、上下方向に対してそれぞれ複数取り付けられている。さらに、プレキャストコンクリート製上筒体７２の内周面の周方向には、シアコッターとして機能する溝６０が、上下方向に対して複数形成されている。なお、鋼棒３２、３４や溝６０は、応力を伝達するシアコッターとして機能するものであればよい。例えば、鋼棒、鉄筋、フラットプレート、スタッド、溝としてもよい。

【0057】

ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面と下鋼管７０の内周面とは離れており、杭頭部２４の外周面と下鋼管７０の内周面との間に完全に行き渡らせるようにして、中空部材６８の内部（中空部）の全てにコンクリートＶが充填されて硬化している。これにより、中空部材６８（下鋼管７０、プレキャストコンクリート製上筒体７２）、杭頭部２４、柱主筋４２、鉄筋籠４０、４４、鋼棒３２、３４、及びコンクリートＶが一体化されている。

【0058】

基礎構造６４の施工手順の一例としては、まず、地盤１２にＰＨＣ杭１４を打設する。次に、鉄筋籠４０を設置し、この後に中空部材６８を設置する。次に、鉄筋籠４４を設置し、この後に柱２６の柱主筋４２を配筋する。次に、場所打ちによって、中空部材６８の内部(中空部）、接合部２８Ａ、２８ＢにコンクリートＶを打設するとともに、床スラブ３０のコンクリートＶを打設し、これらのコンクリートＶを硬化させて、基礎構造６４を構築する。

【0059】

次に、本発明の第３実施形態に係る基礎構造の作用と効果について説明する。

【0060】

第３実施形態に係る基礎構造６４では、図５に示すように、プレキャストコンクリート製上筒体７２の内周面に形成された溝６０がシアコッターとして機能して、プレキャストコンクリート製上筒体７２の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶと、プレキャストコンクリート製上筒体７２との間で応力が伝達される。また、下鋼管７０の内周面に取り付けられた鋼棒３４がシアコッターとして機能して、下鋼管７０と、下鋼管７０の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶとの間で応力が伝達される。さらに、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４の外周面に取り付けられた鋼棒３２がシアコッターとして機能して、下鋼管７０の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶと、杭頭部２４との間で応力が伝達される。また、杭頭鉄筋７４により、プレキャストコンクリート製上筒体７２から下鋼管７０へ応力が伝達される。

【0061】

これらにより、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する鉛直荷重及び引抜荷重による応力を、プレキャストコンクリート製上筒体７２の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶ、プレキャストコンクリート製上筒体７２、杭頭鉄筋７４、下鋼管７０、鋼棒３４、下鋼管７０の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶ、及び鋼棒３２をこの順に介して、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４へ伝達し、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する鉛直荷重及び引抜荷重に対してＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。また、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する水平荷重による応力を、フーチング６６を介してＰＨＣ杭１４の杭頭部２４へ伝達し、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する水平荷重に対してＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。

【0062】

また、地盤１２上面に対する下鋼管７０の根入れ深さＨ１は大きくなっており、これによって、下鋼管７０の上下方向に対する長さを長くすることができ、下鋼管７０の内周面に多くの数の鋼棒３４が取り付けられているので、下鋼管７０と、下鋼管７０の内部（中空部）に充填され硬化したコンクリートＶとの間で応力を効率よく伝えることができる。よって、柱２６及び基礎梁１６Ａ、１６Ｂから仕口部１８へ作用する引抜荷重に対してＰＨＣ杭１４を効果的に抵抗させることができる。

【0063】

また、第３実施形態に係る基礎構造６４では、図５に示すように、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４を取り囲むように中空部材６８を設置し、この中空部材６８の内部（中空部）にコンクリートＶを充填することにより、基礎構造６４を構築することができるので、現場における基礎構造６４の施工手間を低減することができる。

【0064】

以上、本発明の第３実施形態に係る基礎構造について説明した。

【0065】

なお、第３実施形態では、図５に示すように、地盤１２の上面に対する下鋼管７０の根入れ深さＨ１を大きくした例を示したが、地盤１２上面に対する下鋼管７０の根入れ深さは、根入れ深さＨ１よりも小さくしてもよいし、大きくしてもよい。

【0066】

例えば、図６の正面断面図に示す基礎構造７６のように、地盤１２の上面に対する下鋼管７０の根入れ深さＨ２を根入れ深さＨ１よりも小さくしてもよい。

【0067】

基礎構造７６は、基礎構造６４と比べて下鋼管７０の上下方向に対する長さが短くなっており、これに伴って、シアコッターとして機能する応力伝達手段としての鋼棒３４の数が少なくなっている。また、ＰＨＣ杭１４の杭頭部２４から仕口部１８へ渡って芯鉄筋４８が設けられている。

【0068】

基礎構造７６では、仕口部１８に作用する引抜荷重による応力を、プレキャストコンクリート製上筒体７２、下鋼管７０、及び芯鉄筋４８を介してＰＨＣ杭１４に伝達することにより、仕口部１８に作用する引抜荷重にＰＨＣ杭１４を抵抗させることができる。すなわち、シアコッターとして機能する鋼棒３４の数が少なくなって不足する、引抜荷重に対する抵抗力を芯鉄筋４８によって付与している。

【0069】

また、基礎構造７６では、地盤１２の上面に対する下鋼管７０の根入れ深さＨ２が小さいので、地盤１２の掘削作業や掘削土の運搬作業にかかる手間を減らすことができる。

【0070】

基礎構造７６において、仕口部１８に作用する引抜荷重を芯鉄筋４８によって十分に負担できれば、鋼棒３４は無くてもよい。また、基礎構造７６において、ＰＨＣ杭１４に引抜荷重を負担させない設計の場合には、芯鉄筋４８は無くてもよい。

【0071】

また、第３実施形態では、基礎構造７６の施工において、下鋼管７０とプレキャストコンクリート製上筒体７２とが一体化された中空部材６８を設置する例を示したが、図７の正面断面図に示す基礎構造７８のように、下鋼管７０とプレキャストコンクリート製上筒体７２とを別々に設置した後に、下鋼管７０の内部(中空部）とプレキャストコンクリート製上筒体７２の内部（中空部）とにコンクリートＶを充填して硬化させて、下鋼管７０とプレキャストコンクリート製上筒体７２とが一体となった応力伝達管８０を構成するようにしてもよい。このようにすれば、中空部材６８よりも軽い、下鋼管７０とプレキャストコンクリート製上筒体７２とを別々に運搬できるので、運搬性能を向上させることができる。

【0072】

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明した。

【0073】

なお、第１〜第３実施形態では、図１〜７に示すように、鋼管２２、プレキャストコンクリート製筒体５８、及びプレキャストコンクリート製上筒体７２に、接合部２８Ａ、２８Ｂを介して、プレキャストコンクリート製の基礎梁１６Ａ、１６Ｂを接合した例を示したが、鋼管２２、プレキャストコンクリート製筒体５８、及びプレキャストコンクリート製上筒体７２に切欠き部を形成し、この切欠き部にプレキャストコンクリート製の基礎梁１６Ａ、１６Ｂの端部を挿入するようにして、鋼管２２、プレキャストコンクリート製筒体５８、及びプレキャストコンクリート製上筒体７２の内部で、仕口部１８に基礎梁１６Ａ、１６Ｂの端部を接合するようにしてもよい。

【0074】

例えば、図８の正面断面図、及び図８のＡ−Ａ断面図である図９に示す基礎構造８２のように、応力伝達手段としての円筒状の鋼管８４に、鋼管８４の上端面から下方へ切欠き部８６を形成し、この切欠き部８６にプレキャストコンクリート製の基礎梁１６Ａ、１６Ｂの端部を挿入し、鋼管８４の内部で、仕口部１８に基礎梁１６Ａ、１６Ｂの端部を接合するようにしてもよい。

【0075】

基礎梁１６Ａ、１６Ｂの端部は、基礎梁１６Ａ、１６Ｂに設けられ基礎梁１６Ａ、１６Ｂの端面から突出するとともに端部に機械式定着具８８を備える主筋９０の端部と、床スラブ３０に設けられ端部に機械式定着具８８を備える主筋９２の端部とを、鋼管８４の内部（中空部）に充填させ硬化させた繊維補強コンクリートＷ中に埋設することにより、仕口部１８に接合されている。なお、主筋９０、９２の端部に機械式定着具８８を備えないで、主筋９０の端部と主筋９２の端部とを機械式継手で繋ぐようにしてもよい。この場合には、鋼管８４の内部（中空部）に普通コンクリート（コンクリートＶ）を充填し硬化させる。主筋９０、９２を取り囲むようにして基礎梁１６Ａ、１６Ｂに複数埋設されたせん断補強筋の配置ピッチは、第１〜第３実施形態の基礎構造１０、５４、６４と同じになっている。

【0076】

切欠き部８６の縁部は、基礎梁１６Ａ、１６Ｂに埋設された固定プレート９４に溶接によって接合されている。切欠き部８６の縁部は、固定プレート９４にボルトによって接合してもよい。また、仕口部１８に位置する鋼管８４の内周面の周方向には、シアコッターとして機能する鋼棒が、上下方向に対してそれぞれ複数取り付けられている（不図示）。

【0077】

また、第１〜第３実施形態では、図１〜７に示すように、仕口部１８が柱２６を支持している例を示したが、鋼管２２、プレキャストコンクリート製筒体５８、及びプレキャストコンクリート製上筒体７２に柱を直接つないで、この柱を支持するようにしてもよい。

【0078】

例えば、図１０の正面断面図に示す基礎構造９６のように、応力伝達管としての中空部材１０２を、円筒状の鋼管９８と、この鋼管９８の上端部に接合され上方へ向かって縮径された円筒状の連結鋼管１００とを有して構成し、連結鋼管１００の上端部に柱１０４の下端部を接合することにより、仕口部１８に柱１０４を支持させるようにしてもよい。

【0079】

さらに、第１〜第３実施形態では、図１〜７に示すように、鋼管２２、プレキャストコンクリート製筒体５８、中空部材６８の内部（中空部）に充填する充填材をコンクリートＶとした例を示したが、充填材は、硬化した後に応力を確実に伝達できる仕口部１８を構成できるものであればよく、モルタル等のセメント系固化材であってもよい。

【0080】

また、第１〜第３実施形態では、図１〜７に示すように、杭をＰＨＣ杭１４とした例を示したが、杭は、鋼杭、コンクリート杭、既製杭、場所打ち杭等のどのような構造の杭であってもよい。

【0081】

さらに、第１〜第３実施形態では、図１〜７に示すように、柱２６を鉄筋コンクリート製とし、基礎梁１６Ａ、１６Ｂをプレキャストコンクリート製とした例を示したが、柱２６や基礎梁１６Ａ、１６Ｂは、フルプレキャストコンクリート製としてもよいし、場所打ちコンクリートによって形成してもよいし、どのような構造のものであってもよい。例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、ＣＦＴ造（Concrete-Filled Steel Tube：充填形鋼管コンクリート構造）、プレキャストコンクリート造、それらの混合構造などであってもよい。

【0082】

例えば、図１１の正面断面図に示すように、応力伝達管としての鋼管２２の側面に鉄骨製の基礎梁１０８Ａ、１０８Ｂが接合された基礎構造１０６としてもよい。鋼管２２にコンクリートＶを充填して構成された仕口部１８は、柱１１０を支持している。

【0083】

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１〜第３実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0084】

１０、４６、５０、５４、６４、７６、７８、８２、９６、１０６ 基礎構造
１２ 地盤
１４ ＰＨＣ杭（杭）
１６Ａ、１６Ｂ、１０８Ａ、１０８Ｂ 基礎梁
１８ 仕口部
２２、８４ 鋼管（応力伝達管）
２４ 杭頭部
３４ 鋼棒（応力伝達手段）
４８、５２ 芯鉄筋
５８ プレキャストコンクリート製筒体（応力伝達管）
６８、１０２ 中空部材（応力伝達管）
７０ 下鋼管
７２ プレキャストコンクリート製上筒体
８０ 応力伝達管
Ｖ コンクリート（充填材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】