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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022138636
(43)【公開日】2022-09-26
(54)【発明の名称】杭基礎構造
(51)【国際特許分類】
E02D 27/12 20060101AFI20220915BHJP
E02D 27/34 20060101ALI20220915BHJP
【ＦＩ】
E02D27/12 Z
E02D27/34 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021038623
(22)【出願日】2021-03-10
(71)【出願人】
【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】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安達 夏紀
(72)【発明者】
【氏名】本多 剛
(72)【発明者】
【氏名】濱田 純次
(72)【発明者】
【氏名】田屋 裕司
(72)【発明者】
【氏名】谷川 友浩
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼山 一斗
【テーマコード（参考）】
2D046
【Ｆターム（参考）】
2D046DA11
2D046DA17
(57)【要約】
【課題】地震時に、構造体に作用する水平力を地盤改良体に伝達することを目的とする。
【解決手段】杭基礎構造は、構造体５０の下の原地盤１０に設けられる杭４２と、杭４２の杭頭部４２Ｈに設けられ、当該杭頭部４２Ｈと構造体５０とを接続するパイルキャップ４４と、杭４２の周囲に設けられる格子状地盤改良体２０と、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とを接続する地中壁状体６０と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】杭基礎構造は、構造体５０の下の原地盤１０に設けられる杭４２と、杭４２の杭頭部４２Ｈに設けられ、当該杭頭部４２Ｈと構造体５０とを接続するパイルキャップ４４と、杭４２の周囲に設けられる格子状地盤改良体２０と、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とを接続する地中壁状体６０と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造体の下の地盤に設けられる杭と、
前記杭の杭頭部に設けられ、該杭頭部と前記構造体とを接続するパイルキャップと、
前記杭の周囲に設けられる地盤改良体と、
前記パイルキャップと前記地盤改良体とを接続する水平力伝達部と、
を備える杭基礎構造。
前記杭の杭頭部に設けられ、該杭頭部と前記構造体とを接続するパイルキャップと、
前記杭の周囲に設けられる地盤改良体と、
前記パイルキャップと前記地盤改良体とを接続する水平力伝達部と、
を備える杭基礎構造。
【請求項2】
前記水平力伝達部は、前記杭から離れた位置に配置される、
請求項１に記載の杭基礎構造。
請求項１に記載の杭基礎構造。
【請求項3】
前記水平力伝達部は、前記パイルキャップと前記地盤改良体とに渡る地中壁状体を含む、
請求項１又は請求項２に記載の杭基礎構造。
請求項１又は請求項２に記載の杭基礎構造。
【請求項4】
前記地盤改良体は、平面視にて、前記杭を囲む格子状に形成され、
前記地中壁状体は、前記パイルキャップと前記地盤改良体の隅部とに渡る、
請求項３に記載の杭基礎構造。
前記地中壁状体は、前記パイルキャップと前記地盤改良体の隅部とに渡る、
請求項３に記載の杭基礎構造。
【請求項5】
前記地盤改良体は、平面視にて、前記杭を囲む格子状に形成され、
前記水平力伝達部は、前記パイルキャップの周囲に設けられ、該パイルキャップと前記地盤改良体とに渡る地中床状体を含む、
請求項１又は請求項２に記載の杭基礎構造。
前記水平力伝達部は、前記パイルキャップの周囲に設けられ、該パイルキャップと前記地盤改良体とに渡る地中床状体を含む、
請求項１又は請求項２に記載の杭基礎構造。
【請求項6】
前記パイルキャップの下端は、前記地盤改良体の天端と同じ高さ、又は該天端よりも上側に配置される、
請求項５に記載の杭基礎構造。
請求項５に記載の杭基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、杭基礎構造に関する。
【背景技術】
【0002】
杭と地盤改良体とを併用する基礎構造において、構造体の基礎と地盤改良体の上端部とを接続し、地震時に、構造体に作用する水平力を地盤改良体に伝達することで、構造体から杭頭部に作用する水平力を低減する基礎構造が知られている（例えば、特許文献１～４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００５－３０７５９４号公報
【特許文献2】特開２０１０－２２２８５４号公報
【特許文献3】特開２０１７－１７９７４０号公報
【特許文献4】特開２０１１－１６３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１～４に開示された技術では、地震時に、構造体に作用する水平力を地盤改良体に伝達することができるものの、構造体から地盤改良体に水平力を伝達する伝達構造については、さらなる改善の余地がある。
【0005】
本発明は、上記の事実を考慮し、地震時に、構造体に作用する水平力を地盤改良体に伝達することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１に記載の杭基礎構造は、構造体の下の地盤に設けられる杭と、前記杭の杭頭部に設けられ、該杭頭部と前記構造体とを接続するパイルキャップと、前記杭の周囲に設けられる地盤改良体と、前記パイルキャップと前記地盤改良体とを接続する水平力伝達部と、を備える。
【0007】
請求項１に係る杭基礎構造によれば、構造体の下の地盤には、杭が設けられる。この杭の杭頭部には、当該杭頭部と構造体とを接続するパイルキャップが設けられる。また、杭の周囲には、地盤改良体が設けられる。
【0008】
ここで、パイルキャップと地盤改良体とは、水平力伝達部によって接続される。これにより、地震時に、構造体に作用する水平力が、パイルキャップから水平力伝達部を介して地盤改良体に伝達される。したがって、地震時に、パイルキャップから杭頭部に作用する水平力が低減される。
【0009】
また、本発明では、構造体と地盤改良体とを直接的に接続するのではなく、水平力伝達部によってパイルキャップと地盤改良体とを接続する。そのため、例えば、高潮や津波、洪水対策として、地盤改良体の天端よりも高い位置に、構造体の底版の下端を設定することができる。
【0010】
請求項２に記載の杭基礎構造は、請求項１に記載の杭基礎構造において、前記水平力伝達部は、前記杭から離れた位置に配置される。
【0011】
請求項２に係る杭基礎構造によれば、水平力伝達部は、杭から離れた位置に配置される。これにより、本発明では、水平力伝達部が杭と接する場合と比較して、地震時に、杭頭部に作用する水平力が低減される。
【0012】
請求項３に記載の杭基礎構造は、請求項１又は請求項２に記載の杭基礎構造において、前記水平力伝達部は、前記パイルキャップと前記地盤改良体とに渡る地中壁状体を含む。
【0013】
請求項３に係る杭基礎構造によれば、水平力伝達部は、パイルキャップと地盤改良体とに渡る地中壁状体を含む。これにより、地震時に、構造体に作用する水平力が、パイルキャップから地中壁状体を介して地盤改良体に伝達される。したがって、地震時に、パイルキャップから杭頭部に作用する水平力が低減される。
【0014】
また、地中壁状体によって、パイルキャップと地盤改良体とを接続することにより、簡単な構成で、地震時に、パイルキャップから杭頭部に作用する水平力を低減することができる。
【0015】
請求項４に記載の杭基礎構造は、請求項３に記載の杭基礎構造において、前記地盤改良体は、平面視にて、前記杭を囲む格子状に形成され、前記地中壁状体は、前記パイルキャップと前記地盤改良体の隅部とに渡る。
【0016】
請求項４に係る杭基礎構造によれば、地盤改良体は、平面視にて、杭を囲む格子状に形成される。そして、地中壁状体は、パイルキャップと地盤改良体の隅部とに渡る。
【0017】
ここで、地盤改良体の隅部は、地盤改良体の他の部位と比較して、剛性が高い。したがって、地震時に、構造体に作用する水平力を、パイルキャップから地中壁状体を介して地盤改良体の隅部に伝達することにより、パイルキャップから杭頭部に作用する水平力がさらに低減される。また、地盤改良体の破損等も抑制される。
【0018】
請求項５に記載の杭基礎構造は、請求項１又は請求項２に記載の杭基礎構造において、前記地盤改良体は、平面視にて、前記杭を囲む格子状に形成され、前記水平力伝達部は、前記パイルキャップの周囲に設けられ、該パイルキャップと前記地盤改良体とに渡る地中床状体を含む。
【0019】
請求項５に係る杭基礎構造によれば、地盤改良体は、平面視にて、杭を囲む格子状に形成される。また、水平力伝達部は、パイルキャップの周囲に設けられ、当該パイルキャップと地盤改良体とに渡る地中床状体を含む。これにより、地震時に、構造体に作用する水平力が、パイルキャップから地中床状体を介して地盤改良体に伝達される。したがって、地震時に、パイルキャップから杭頭部に作用する水平力が低減される。
【0020】
また、地中壁状体によって、パイルキャップと地盤改良体とを接続することにより、簡単な構成で、地震時に、パイルキャップから杭頭部に作用する水平力を低減することができる。
【0021】
請求項６に記載の杭基礎構造は、請求項５に記載の杭基礎構造において、前記パイルキャップの下端は、前記地盤改良体の天端と同じ高さ、又は該天端よりも上側に配置される。
【0022】
請求項６に係る杭基礎構造によれば、パイルキャップの下端は、地盤改良体の天端と同じ高さ、又は当該天端よりも上側に配置される。これにより、パイルキャップを施工する際に、地盤の掘削量が低減される。したがって、パイルキャップの施工性が向上する。
【発明の効果】
【0023】
以上説明したように、本発明によれば、地震時に、構造体に作用する水平力を地盤改良体に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】第一実施形態に係る杭基礎構造が適用された地盤及び構造物を示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態に係る杭基礎構造について説明する。
先ず、第一実施形態に係る杭基礎構造について説明する。
【0026】
（杭基礎構造）
図１には、本実施形態に係る杭基礎構造が適用された地盤Ｇ及び構造物３０が示されている。この杭基礎構造は、複数の杭４２と、複数のパイルキャップ４４と、格子状地盤改良体２０と、複数の地中壁状体６０とを備えている。
図１には、本実施形態に係る杭基礎構造が適用された地盤Ｇ及び構造物３０が示されている。この杭基礎構造は、複数の杭４２と、複数のパイルキャップ４４と、格子状地盤改良体２０と、複数の地中壁状体６０とを備えている。
【0027】
（地盤）
地盤Ｇは、一例として、原地盤１０と、原地盤１０上に設けられた盛土１２とを備えている。原地盤１０は、地表から順に、液状化層１０Ａ、非液状化層１０Ｂ、及び支持層１０Ｃを有している。なお、盛土１２は、後述する格子状地盤改良体２０を液状化層１０Ａに形成した後に、液状化層１０Ａ上に設けられている。
地盤Ｇは、一例として、原地盤１０と、原地盤１０上に設けられた盛土１２とを備えている。原地盤１０は、地表から順に、液状化層１０Ａ、非液状化層１０Ｂ、及び支持層１０Ｃを有している。なお、盛土１２は、後述する格子状地盤改良体２０を液状化層１０Ａに形成した後に、液状化層１０Ａ上に設けられている。
【0028】
液状化層１０Ａは、例えば、砂質土等で構成され、地震時に、液状化の可能性が高い地層とされる。非液状化層１０Ｂは、例えば、粘性土等で構成され、地震時に、液状化の可能性が低い地層とされる。支持層１０Ｃは、構造物３０を支持可能な剛性及び強度を有している。なお、原地盤１０の構成は、上記したものに限らない。
【0029】
（格子状地盤改良体）
液状化層１０Ａには、地震時における液状化層１０Ａの液状化を抑制する格子状地盤改良体２０が形成されている。格子状地盤改良体２０は、液状化層１０Ａから非液状化層１０Ｂに渡って形成されており、その下端が非液状化層１０Ｂに達している。なお、格子状地盤改良体２０は、地盤改良体の一例である。
液状化層１０Ａには、地震時における液状化層１０Ａの液状化を抑制する格子状地盤改良体２０が形成されている。格子状地盤改良体２０は、液状化層１０Ａから非液状化層１０Ｂに渡って形成されており、その下端が非液状化層１０Ｂに達している。なお、格子状地盤改良体２０は、地盤改良体の一例である。
【0030】
格子状地盤改良体２０は、ソイルセメントによって形成されている。より具体的には、図３に示されるように、格子状地盤改良体２０は、ソイルセメント柱列工法によって、平面視にて格子状に形成されている。この格子状地盤改良体２０は、液状化層を囲む複数の格子枠部２２を有している。
【0031】
なお、ソイルセメントとは、現地の土にセメントと水を混ぜたものである。また、格子状地盤改良体２０の施工方法は、ソイルセメント柱列工法に限らず、適宜変更可能である。
【0032】
格子枠部２２は、平面視にて矩形状に形成されている。また、格子枠部２２は、４枚の壁部２４を有している。この格子枠部２２内に後述する杭４２が設けられており、格子枠部２２によって杭４２の杭頭部４２Ｈが囲まれている。
【0033】
（構造物）
図１に示されるように、構造物３０は、杭基礎４０と、杭基礎４０上に設けられる構造体５０とを備えている。
図１に示されるように、構造物３０は、杭基礎４０と、杭基礎４０上に設けられる構造体５０とを備えている。
【0034】
（杭基礎）
杭基礎４０は、複数の杭４２と、各杭４２の杭頭部４２Ｈに設けられるパイルキャップ４４とを有している。杭４２は、コンクリート又は鋼管等で形成された既製杭とされる。また、杭４２は、その下端部が支持層１０Ｃに達する支持杭とされる。
杭基礎４０は、複数の杭４２と、各杭４２の杭頭部４２Ｈに設けられるパイルキャップ４４とを有している。杭４２は、コンクリート又は鋼管等で形成された既製杭とされる。また、杭４２は、その下端部が支持層１０Ｃに達する支持杭とされる。
【0035】
なお、杭４２は、既製杭に限らず、場所打ち杭であっても良い。また、杭４２は、支持杭に限らず、摩擦杭であっても良い。
【0036】
図２に示されるように、杭４２の杭頭部４２Ｈは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上方へ突出している。この杭頭部４２Ｈには、構造体５０（図１参照）の鉛直荷重Ｎを杭４２に伝達するパイルキャップ４４が設けられている。
【0037】
パイルキャップ４４は、鉄筋コンクリート造とされている。また、パイルキャップ４４は、直方体状に形成されている。このパイルキャップ４４の下端部は、杭４２の杭頭部４２Ｈの周囲の原地盤１０（液状化層１０Ａ）を掘り下げた掘削部に設けられている。そのため、パイルキャップ４４の下端４４Ｌは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも下側に位置している。
【0038】
また、パイルキャップ４４の上部は、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上方へ突出している。そのため、パイルキャップ４４の天端４４Ｕは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上側に位置している。
【0039】
パイルキャップ４４の下部には、杭４２の杭頭部４２Ｈが埋設されている。また、パイルキャップ４４の上部には、構造体５０の柱５２の柱脚部が埋設されている。このパイルキャップ４４を介して、杭４２の杭頭部４２Ｈと柱５２の柱脚部が接続されている。これにより、構造体５０の鉛直荷重Ｎが柱５２からパイルキャップ４４を介して杭４２に伝達される。
【0040】
なお、パイルキャップ４４には、柱５２の柱脚部に接合された基礎梁５４の端部が埋設されている。
【0041】
（構造体）
図１に示されるように、構造体（上部構造体）５０は、例えば、複数階からなる建物とされている。この構造体５０は、柱５２と、柱５２に接合される基礎梁５４と、基礎梁５４上に設けられる底版５６とを有している。
図１に示されるように、構造体（上部構造体）５０は、例えば、複数階からなる建物とされている。この構造体５０は、柱５２と、柱５２に接合される基礎梁５４と、基礎梁５４上に設けられる底版５６とを有している。
【0042】
構造体５０は、高潮や津波、洪水対策として、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕ上に設けられた盛土１２上に設けられている。そのため、本実施形態では、構造体５０の基礎梁５４及び底版５６の下端５４Ｌ，５６Ｌと格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕとの間に、盛土１２が介在している。なお、本実施形態の底版５６は、構造体５０の一階の床（スラブ）を構成している。
【0043】
（地中壁状体）
図３に示されるように、杭４２及びパイルキャップ４４は、平面視にて、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の中央部に配置されている。パイルキャップ４４は、４つの地中壁状体６０を介して格子状地盤改良体２０の上部と接続されている。なお、地中壁状体６０は、水平力伝達部の一例である。
図３に示されるように、杭４２及びパイルキャップ４４は、平面視にて、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の中央部に配置されている。パイルキャップ４４は、４つの地中壁状体６０を介して格子状地盤改良体２０の上部と接続されている。なお、地中壁状体６０は、水平力伝達部の一例である。
【0044】
図２に示されるように、地中壁状体６０は、格子枠部２２の内側の原地盤１０（液状化層１０Ａ）に形成され、地震時に、構造体５０（図１参照）に作用する水平力Ｐを、格子状地盤改良体２０に伝達する。この地中壁状体６０は、ソイルセメントによって形成されている。より具体的には、地中壁状体６０は、ソイルセメント柱列工法によって壁状に形成されている。
【0045】
地中壁状体６０は、液状化層１０Ａの上部に形成されている。この地中壁状体６０の天端６０Ｕは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと略同じ高さで、かつ、パイルキャップ４４の下端４４Ｌよりも上側に位置している。
【0046】
一方、地中壁状体６０の下端６０Ｌは、格子状地盤改良体２０の下端よりも上側で、かつ、パイルキャップ４４の下端４４Ｌよりも下側に位置している。また、地中壁状体６０は、杭４２から離れた位置に配置されており、地中壁状体６０と杭４２との間にはパイルキャップ４４が介在している。
【0047】
図３に示されるように、地中壁状体６０は、平面視にて、パイルキャップ４４と格子枠部２２の各隅部２２Ｃとに渡っている。換言すると、地中壁状体６０は、平面視にて、パイルキャップ４４と格子枠部２２の壁部２４の交差部とに渡っている。これにより、地震時に、構造体５０（図１参照）に作用した水平力Ｐが、パイルキャップ４４から地中壁状体６０を介して格子枠部２２の隅部２２Ｃに伝達される。
【0048】
なお、地中壁状体６０の端部は、パイルキャップ４４に埋設されている。また、地中壁状体６０の上には、盛土１２が設けられている。
【0049】
（杭基礎構造の施工方法）
次に、杭基礎構造の施工方法の一例について説明する。
次に、杭基礎構造の施工方法の一例について説明する。
【0050】
先ず、盛土１２を盛る前の地盤Ｇの液状化層１０Ａに、格子状地盤改良体２０を施工する。次に、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の内側に、４つの地中壁状体６０を施工する。この際、各地中壁状体６０の一端部を、格子枠部２２の隅部２２Ｃに接続する。
【0051】
次に、格子枠部２２の中央部に、杭４２を施工する。この際、杭４２の杭頭部４２Ｈは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上方へ突出させておく。
【0052】
次に、杭４２の杭頭部４２Ｈの周囲の原地盤１０を掘り下げる。次に、杭４２の杭頭部４２Ｈ上に柱５２を建て方するとともに、柱５２の柱脚部に基礎梁５４を接合する。この状態で、杭４２の杭頭部４２Ｈ及び柱５２の柱脚部の周囲に、パイルキャップ４４を施工する。この際、パイルキャップ４４に地中壁状体６０の端部を埋設する。これにより、柱５２の柱脚部が、パイルキャップ４４を介して杭４２の杭頭部４２Ｈと接続されるとともに、パイルキャップ４４を介して地中壁状体６０と接続される。
【0053】
なお、杭基礎構造の施工方法は、上記したものに限らず、例えば、各工程を適宜入れ替えても良いし、並行に行っても良い。
【0054】
（作用）
次に、第一実施形態の作用について説明する。
次に、第一実施形態の作用について説明する。
【0055】
図１に示されるように、本実施形態によれば、地盤Ｇの液状化層１０Ａには、格子状地盤改良体２０が形成されている。この格子状地盤改良体２０によって、地震時に、液状化層１０Ａの変位が拘束される。したがって、地震時における液状化層１０Ａの液状化が抑制される。
【0056】
また、構造体５０は、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕ上に設けられた盛土１２上に建てられている。これにより、構造体５０に対する高潮や津波、洪水の被害が低減される。
【0057】
ここで、地震時に、構造体５０から杭４２の杭頭部４２Ｈに伝達される水平力Ｐが大きくなると、杭頭部４２Ｈが破損等する可能性がある。この対策として、例えば、特許文献１のように、構造体５０の底版５６と格子状地盤改良体２０とを接続し、地震時に、構造体５０に作用する水平力Ｐを格子状地盤改良体２０に伝達することが考えられる。
【0058】
しかしながら、本実施形態では、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕ上に盛土１２が設けられており、構造体５０の底版５６と格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕとの間に盛土１２が介在している。そのため、構造体５０の底版５６と格子状地盤改良体２０とを接続することが難しい。
【0059】
そこで、本実施形態では、図３に示されるように、杭４２の杭頭部４２Ｈに設けられたパイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０が、地中壁状体６０を介して接続されている。これにより、地震時に、構造体５０に作用する水平力Ｐが、パイルキャップ４４から地中壁状体６０を介して格子状地盤改良体２０に伝達される。この結果、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐが低減される。したがって、地震時における杭頭部４２Ｈの破損等が抑制される。
【0060】
このように本実施形態では、構造体５０に対する高潮や津波、洪水の被害を低減しつつ、地震時における杭頭部４２Ｈの破損を抑制することができる。
【0061】
また、図２に示されるように、地中壁状体６０は、杭４２から離れた位置に配置されており、地中壁状体６０と杭４２との間にはパイルキャップ４４が介在している。これにより、本実施形態では、地中壁状体６０が杭４２と接する場合と比較して、地震時に、杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐが低減される。
【0062】
さらに、地中壁状体６０は、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の隅部２２Ｃとに渡っている。ここで、格子枠部２２の隅部２２Ｃは、格子枠部２２の他の壁部２４と比較して剛性が高い。したがって、地震時に、構造体５０に作用する水平力Ｐを、パイルキャップ４４から地中壁状体６０を介して格子枠部２２の隅部２２Ｃに伝達することにより、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐがさらに低減される。また、地中壁状体６０の破損等も抑制される。
【0063】
また、地中壁状体６０は、格子枠部２２の内側を地盤改良することにより形成される。この地中壁状体６０によって、パイルキャップ４４と格子枠部２２とを接続することにより、簡単な構成で、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐを低減することができる。
【0064】
（第一実施形態の変形例）
図４に示される変形例のように、地中壁状体６０は、平面視にて、パイルキャップ４４と、格子枠部２２の壁部２４の中央部とに渡って形成しても良い。つまり、地中壁状体６０は、パイルキャップ４４と、当該パイルキャップ４４から最も近い壁部２４の部位とに渡って形成しても良い。
図４に示される変形例のように、地中壁状体６０は、平面視にて、パイルキャップ４４と、格子枠部２２の壁部２４の中央部とに渡って形成しても良い。つまり、地中壁状体６０は、パイルキャップ４４と、当該パイルキャップ４４から最も近い壁部２４の部位とに渡って形成しても良い。
【0065】
また、地中壁状体６０は、ソイルセメントに限らず、コンクリートや流動化処理土によって形成しても良い。地中壁状体６０は、格子状地盤改良体２０の施工時に出る排泥によって形成することも可能である。なお、地中壁状体６０をコンクリートで形成する場合、地中壁状体６０及びパイルキャップ４４を一体に施工することができる。
【0066】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。
【0067】
図５に示されるように、第二実施形態に係る杭基礎構造では、パイルキャップ４４の下端４４Ｌが、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに位置している。そして、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とが地中床状体７０を介して接続されている。
【0068】
（地中床状体）
地中床状体７０は、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の内側において、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０を掘り下げた掘削部にコンクリートを打設することにより床状に形成されている。また、地中床状体７０は、杭４２から離れた位置に配置されており、地中床状体７０と杭４２との間にはパイルキャップ４４が介在している。なお、地中床状体７０は、水平力伝達部の一例である。
地中床状体７０は、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の内側において、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０を掘り下げた掘削部にコンクリートを打設することにより床状に形成されている。また、地中床状体７０は、杭４２から離れた位置に配置されており、地中床状体７０と杭４２との間にはパイルキャップ４４が介在している。なお、地中床状体７０は、水平力伝達部の一例である。
【0069】
地中床状体７０の下端７０Ｌは、パイルキャップ４４の下端４４Ｌ及び格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも下側に位置している。一方、地中床状体７０の天端７０Ｕは、パイルキャップ４４の下端４４Ｌ及び格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上側で、かつ、パイルキャップ４４の天端４４Ｕよりも下側に位置している。つまり、地中床状体７０の上部には、パイルキャップ４４の下部が埋設されている。
【0070】
図６に示されるように、地中床状体７０は、平面視にて、パイルキャップ４４の外周面の全周と格子枠部２２の内周面の全周とに渡っている。これにより、地震時に、構造体５０に作用した水平力Ｐが、パイルキャップ４４から地中床状体７０を介して格子枠部２２に伝達される。
【0071】
（杭基礎構造の施工方法）
次に、第二実施形態に係る杭基礎構造の施工方法の一例について説明する。
次に、第二実施形態に係る杭基礎構造の施工方法の一例について説明する。
【0072】
先ず、盛土１２を盛る前の地盤Ｇの液状化層１０Ａに、格子状地盤改良体２０を施工する。次に、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の中央部に、杭４２を施工する。この際、杭４２の杭頭部４２Ｈは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上方へ突出させておく。
【0073】
次に、杭４２の杭頭部４２Ｈ上に柱５２を建て方するとともに、柱５２の柱脚部に基礎梁５４を接合する。この状態で、杭４２の杭頭部４２Ｈ及び柱５２の柱脚部の周囲に、パイルキャップ４４を施工する。これにより、柱５２の柱脚部が、パイルキャップ４４を介して杭４２の杭頭部４２Ｈと接続される。
【0074】
次に、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の内側において、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０（液状化層１０Ａ）を掘り下げる。また、格子枠部２２の上に、当該格子枠部２２に沿った型枠を仮設し、型枠内にコンクリートを打設する。これにより、地中床状体７０が形成されるとともに、パイルキャップ４４と格子枠部２２とが地中床状体７０を介して接続される。
【0075】
なお、杭基礎構造の施工方法は、上記したものに限らず、例えば、各工程を適宜入れ替えても良いし、並行に行っても良い。
【0076】
（作用）
次に、第二実施形態の作用について説明する。
次に、第二実施形態の作用について説明する。
【0077】
図５に示されるように、本実施形態によれば、地中床状体７０は、パイルキャップ４４の周囲に設けられ、当該パイルキャップ４４と格子枠部２２の各壁部２４とに渡っている。これにより、地震時に、構造体５０（図１参照）に作用する水平力Ｐが、パイルキャップ４４から地中床状体７０を介して格子枠部２２に伝達される。したがって、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐが低減される。
【0078】
このように本実施形態では、上記第一実施形態と同様に、構造体５０（図１参照）に対する高潮や津波、洪水の被害を低減しつつ、地震時における杭頭部４２Ｈの破損を抑制することができる。
【0079】
また、地中床状体７０は、杭４２から離れた位置に配置されており、地中床状体７０と杭４２との間にはパイルキャップ４４が介在している。これにより、本実施形態では、地中床状体７０が杭４２と接する場合と比較して、地震時に、杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐがさらに低減される。
【0080】
さらに、地中床状体７０は、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の各壁部２４とに渡っている。これにより、構造体５０の振動方向に関わらず、地震時に、構造体５０（図１参照）に作用する水平力Ｐを、パイルキャップ４４から地中床状体７０を介して格子枠部２２に効率的に伝達することができる。したがって、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐがさらに低減される。
【0081】
また、地中床状体７０は、パイルキャップ４４の周囲にコンクリートを打設することにより形成される。この地中床状体７０によって、パイルキャップ４４と格子枠部２２とを接続することにより、簡単な構成で、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐを低減することができる。
【0082】
さらに、パイルキャップ４４の下端４４Ｌは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに位置している。つまり、本実施形態では、パイルキャップ４４を施工する際に、杭頭部４２Ｈの周囲の原地盤１０を掘り下げない。したがって、パイルキャップ４４の施工性が向上する。
【0083】
（第二実施形態の変形例）
本実施形態では、地中床状体７０によって、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とが接続されている。しかし、例えば、地中床状体７０に基礎梁５４の少なくとも一部を埋設することにより、地中床状体７０によって、パイルキャップ４４及び基礎梁５４と、格子状地盤改良体２０とを接続することも可能である。
本実施形態では、地中床状体７０によって、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とが接続されている。しかし、例えば、地中床状体７０に基礎梁５４の少なくとも一部を埋設することにより、地中床状体７０によって、パイルキャップ４４及び基礎梁５４と、格子状地盤改良体２０とを接続することも可能である。
【0084】
また、本実施形態では、パイルキャップ４４の下端４４Ｌが、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに配置されている。しかし、パイルキャップ４４の下端４４Ｌは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上側に配置されても良いし、当該天端２０Ｕよりも下側に配置されても良い。
【0085】
また、地中床状体７０には、パイルキャップ４４が埋設されていれば良い。そのため、パイルキャップ４４の下端４４Ｌが、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも下側に配置される場合、地中床状体７０の天端７０Ｕは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕ以下に配置されても良いし、当該天端２０Ｕよりも下側に配置されても良い。
【0086】
また、地中床状体７０は、コンクリートに限らず、例えば、ソイルセメントや、流動化処理土によって形成しても良い。また、地中壁状体６０は、格子状地盤改良体２０の施工時に出る排泥によって形成することも可能である。
【0087】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。
次に、第三実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。
【0088】
図７に示されるように、第三実施形態に係る杭基礎構造では、上記第二実施形態と同様に、パイルキャップ４４の下端４４Ｌが、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに位置している。そして、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とが、地中床状体８０を介して接続されている。
【0089】
（地中床状体）
地中床状体８０は、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０（液状化層１０Ａ）、及び格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕ上にコンクリートを打設することにより床状に形成されている。なお、地中床状体８０は、水平力伝達部の一例である。
地中床状体８０は、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０（液状化層１０Ａ）、及び格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕ上にコンクリートを打設することにより床状に形成されている。なお、地中床状体８０は、水平力伝達部の一例である。
【0090】
地中床状体８０の下端８０Ｌは、パイルキャップ４４の下端４４Ｌ及び格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに配置されている。一方、地中床状体８０の天端８０Ｕは、パイルキャップ４４の下端４４Ｌ及び格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上側で、かつ、パイルキャップ４４の天端４４Ｕよりも下側に位置している。つまり、地中床状体８０の上部には、パイルキャップ４４の下部が埋設されている。
【0091】
また、地中床状体８０は、杭４２から離れた位置に配置されており、地中床状体８０と杭４２との間にはパイルキャップ４４が介在している。
【0092】
図８に示されるように、地中床状体８０は、平面視にて、パイルキャップ４４の外周面の全周と格子枠部２２の天端２２Ｕの全面とに渡っている。これにより、地震時に、構造体５０に作用した水平力Ｐが、パイルキャップ４４から地中床状体８０を介して格子枠部２２に伝達される。
【0093】
なお、図８では、格子状地盤改良体２０の１つの格子枠部２２上に地中床状体８０が設けられているが、地中床状体８０は、複数の格子枠部２２に渡って設けられても良いし、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕの全面に渡って設けられても良い。
【0094】
【0095】
各鉄筋８２の下部は、格子枠部２２の上部に埋設され、各鉄筋８２の上部は、地中床状体８０に埋設されている。これにより、地震時に構造体５０に作用する水平力Ｐが、地中床状体８０から複数の鉄筋８２を介して格子枠部２２に伝達される。
【0096】
なお、鉄筋８２は、応力伝達部の一例である。また、応力伝達部は、鉄筋８２に限らず、例えば、鋼矢板や形鋼等であっても良いし、格子枠部２２の上端部に設けた凹凸部であっても良い。
【0097】
（杭基礎構造の施工方法）
次に、第三実施形態に係る杭基礎構造の施工方法の一例について説明する。
次に、第三実施形態に係る杭基礎構造の施工方法の一例について説明する。
【0098】
先ず、盛土１２を盛る前の地盤Ｇの液状化層１０Ａに、格子状地盤改良体２０を施工する。次に、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の中央部に、杭４２を施工する。この際、杭４２の杭頭部４２Ｈは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上方へ突出させておく。
【0099】
次に、杭４２の杭頭部４２Ｈ上に柱５２を建て方するとともに、柱５２の柱脚部に基礎梁５４を接合する。この状態で、杭４２の杭頭部４２Ｈ及び柱５２の柱脚部の周囲に、パイルキャップ４４を施工する。これにより、柱５２の柱脚部が、パイルキャップ４４を介して杭４２の杭頭部４２Ｈと接続される。
【0100】
次に、格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の上端部に複数の鉄筋８２を埋設する。次に、格子枠部２２の外周面に沿って型枠を仮設し、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０、及び格子枠部２２の天端２２Ｕ上にコンクリートを打設する。これにより、地中床状体８０が形成されるとともに、パイルキャップ４４と格子枠部２２とが地中床状体８０を介して接続される。
【0101】
なお、杭基礎構造の施工方法は、上記したものに限らず、例えば、各工程を適宜入れ替えても良いし、並行に行っても良い。
【0102】
（作用）
次に、第三実施形態の作用について説明する。
次に、第三実施形態の作用について説明する。
【0103】
図７に示されるように、本実施形態によれば、地中床状体８０は、パイルキャップ４４の周囲に設けられ、当該パイルキャップ４４と格子枠部２２の各壁部２４とに渡っている。また、地中床状体８０と格子枠部２２とは、複数の鉄筋８２を介して接続されている。
【0104】
これにより、地震時に、構造体５０（図１参照）に作用する水平力Ｐが、パイルキャップ４４から地中床状体８０を介して格子枠部２２に伝達される。したがって、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐが低減される。
【0105】
このように本実施形態では、上記第一実施形態と同様に、構造体５０に対する高潮や津波、洪水の被害を低減しつつ、地震時における杭頭部４２Ｈの破損を抑制することができる。
【0106】
また、地中床状体８０は、杭４２から離れた位置に配置されている。これにより、本実施形態では、地中床状体８０が杭４２と接する場合と比較して、地震時に、杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐが低減される。
【0107】
さらに、地中床状体８０は、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０の格子枠部２２の各壁部２４と渡っている。これにより、構造体５０の振動方向に関わらず、地震時に、構造体５０に作用する水平力Ｐを、パイルキャップ４４から地中床状体８０を介して格子枠部２２により効率的に伝達することができる。したがって、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐがさらに低減される。
【0108】
また、地中床状体８０は、パイルキャップ４４の周囲の原地盤１０、及び格子枠部２２の天端２２Ｕ上にコンクリートを打設することにより形成される。この地中床状体８０によって、パイルキャップ４４と格子枠部２２とを接続することにより、簡単な構成で、地震時に、パイルキャップ４４から杭頭部４２Ｈに作用する水平力Ｐを低減することができる。
【0109】
また、本実施形態では、格子枠部２２の内側の原地盤１０（液状化層１０Ａ）を掘り下げない。したがって、地中床状体８０の施工が向上する。さらに、パイルキャップ４４の下端４４Ｌは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに位置している。つまり、本実施形態では、パイルキャップ４４を施工する際に、杭頭部４２Ｈの周囲の原地盤１０を掘り下げない。したがって、パイルキャップ４４の施工性も向上する。
【0110】
（第二実施形態の変形例）
本実施形態では、地中床状体８０によって、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とが接続されている。しかし、例えば、地中床状体８０に基礎梁５４の少なくとも一部を埋設することにより、地中床状体８０によって、パイルキャップ４４及び基礎梁５４と、格子状地盤改良体２０とを接続することも可能である。
本実施形態では、地中床状体８０によって、パイルキャップ４４と格子状地盤改良体２０とが接続されている。しかし、例えば、地中床状体８０に基礎梁５４の少なくとも一部を埋設することにより、地中床状体８０によって、パイルキャップ４４及び基礎梁５４と、格子状地盤改良体２０とを接続することも可能である。
【0111】
また、本実施形態では、パイルキャップ４４の下端４４Ｌが、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕと同じ高さに配置されている。しかし、パイルキャップ４４の下端４４Ｌは、格子状地盤改良体２０の天端２０Ｕよりも上側に配置されても良いし、当該天端２０Ｕよりも下側に配置されても良い。
【0112】
また、地中床状体８０は、コンクリートに限らず、例えば、ソイルセメントや、流動化処理土によって形成しても良い。また、地中壁状体６０は、格子状地盤改良体２０の施工時に出る排泥によって形成することも可能である。
【0113】
（変形例）
次に、上記第一実施形態～第三実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、上記第二実施形態及び第三実施形態にも適宜適用可能である。
次に、上記第一実施形態～第三実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、上記第二実施形態及び第三実施形態にも適宜適用可能である。
【0114】
上記第一実施形態では、原地盤１０に地盤改良体としての格子状地盤改良体２０が形成されている。しかし、地盤改良体の形状は、平面視にして、格子状に限らず、例えば、矩形状や多角形状、壁状等であっても良い。
【0115】
また、上記第一実施形態において、例えば、地中壁状体６０をコンクリートで形成する場合、パイルキャップ４４は、鉄筋コンクリート造に限らず、例えば、鋼管内にコンクリートを充填した複合構造とされても良い。
【0116】
また、上記第一実施形態では、構造体５０が盛土１２上に建てられている。しかし、盛土１２は適宜省略可能である。
【0117】
以上、本発明の一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限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、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】
【0118】
１０ 原地盤（地盤）
２０ 格子状地盤改良体（地盤改良体）
２０Ｕ 天端
２２Ｃ 隅部
４２ 杭
４２Ｈ 杭頭部
４４ パイルキャップ
４４Ｌ 下端
５０ 構造体
６０ 地中壁状体（水平力伝達部）
７０ 地中床状体（水平力伝達部）
８０ 地中床状体（水平力伝達部）
Ｇ 地盤
２０ 格子状地盤改良体（地盤改良体）
２０Ｕ 天端
２２Ｃ 隅部
４２ 杭
４２Ｈ 杭頭部
４４ パイルキャップ
４４Ｌ 下端
５０ 構造体
６０ 地中壁状体（水平力伝達部）
７０ 地中床状体（水平力伝達部）
８０ 地中床状体（水平力伝達部）
Ｇ 地盤
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
