特開 2023-66706 再利用される既存杭の頭部の補強構造

(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】P2023066706

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】再利用される既存杭の頭部の補強構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20230509BHJP

【ＦＩ】

E02D5/34 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177460

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 正美

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041BA17

2D041BA37

(57)【要約】

【課題】再利用される既存杭の水平耐力の向上に寄与する既存杭の頭部の補強構造を提供すること。
【解決手段】補強構造14は、既存杭10の頭部12の周囲を環状断面の空間Pを置いて取り巻く地中の下部16bと該下部に連なる地上の上部16aとからなる鋼管部材16と、第１の筒状物18と、第１の筒状物下の第２の筒状物20と、板状物22とを備える。第１及び第２の両筒状物はそれぞれ環状断面の空間を満たすソイルセメント及び土塊からなる。また、板状物は、鋼管部材の上部内に形成され該上部内を満たすコンクリートからなり、既存杭の頭部及び第１の筒状物の双方上に位置する。鋼管部材は、好ましくは既存杭の頭部に対してこれと同軸に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

再利用される既存杭の頭部の補強構造であって、
鋼管部材であって前記既存杭の頭部の周囲を環状断面の空間を置いて取り巻く地中の下部と、該下部に連なる地上の上部とからなる鋼管部材と、
前記環状断面の空間を満たすソイルセメントからなる第１の筒状物及び該第１の筒状物下の土塊からなる第２の筒状物と、
前記鋼管部材の上部内を満たすコンクリートからなる板状物であって前記既存杭の頭部及び前記第１の筒状物の双方上に位置する板状物とを備える、既存杭の頭部の補強構造。

【請求項2】

前記鋼管部材は前記既存杭の頭部に対してこれと同軸に配置されている、請求項１に記載の補強構造。

【請求項3】

前記鋼管部材の上部は１００ｍｍ以上の長さ寸法を有する、請求項１又は２に記載の補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

再利用に供される既存杭の頭部の補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

近時、既存の建物の杭基礎をなす杭（既存杭）を解体、撤去することなく、新設の建物の杭として再利用することが提案されている。既存杭の再利用は、建設廃棄物の削減、建設コストの低減等に寄与する。

【0003】

従来、既存杭の再利用に当たり、その頭部を補強することが提案されている。この提案においては、既存杭が埋設されている地盤中に既存杭の頭部の周囲及びその上方空間を取り巻く鋼管部材が配置され、既存杭の頭部と鋼管部材との間に形成された環状空間と既存杭の頭部の上方空間とにコンクリートが打設される。これによれば、既存杭の鉛直支持力と水平耐力とを確保することが可能であるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－２１３６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、前記従来の事情に鑑み、特に、再利用される既存杭の水平耐力の向上に寄与する既存杭の頭部の補強構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、再利用される既存杭の頭部の補強構造に係る。前記補強構造は、前記既存杭の頭部の周囲を環状断面の空間を置いて取り巻く地中の下部と、該下部に連なる地上の上部とからなる。また、前記板状物は、前記鋼管部材の上部内を満たすコンクリートからなり、前記既存杭の頭部及び前記第１の筒状物の双方上に位置する。前記鋼管部材は、好ましくは前記既存杭の頭部に対してこれと同軸に配置されている。また、前記鋼管部材の上部は、好ましくは１００ｍｍ以上の長さ寸法を有する。

【0007】

本発明によれば、既存杭の頭部上に位置するコンクリート製の板状物が、前記既存杭に支持される上部構造の鉛直荷重を前記既存杭に伝達する働きをなす。また、コンクリート製の前記板状物及びこれと一体をなす前記鋼管部材は前記上部構造が受ける水平外力を受けてその一部を負担する機能を担う。前記水平外力の他の一部は、前記鋼管部材を介して、前記既存杭の頭部の周囲を取り巻くソイルセメントからなる第１の筒状物及びその下の土塊からなる第２の筒状物にそれぞれ伝達され、さらにこれらの２つの筒状物を介して前記既存杭の頭部に伝達される。

【0008】

ところで、前記２つの筒状物は、それぞれ、前記コンクリート製の板状物と比べて柔らかく、強度が低い。このことから、前記２つの筒状物はそれぞれ前記鋼管部材から伝達される前記水平外力の他の一部を受けると前記コンクリート製の板状物と異なり、大きく圧縮変形される。このため、前記水平外力の他の一部は、その一部分が前記２つの筒状物を圧縮変形させることに費やされ、その大きさが低減される。その結果、前記水平外力に対する既存杭の負担を比較的小さいものとすることができ、これにより、前記既存杭の水平耐力を相対的に増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】既存杭の頭部の補強構造を概略的に示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１を参照すると、地盤Ｅ中（以下、必要に応じて、地中という。）に埋設されている既存杭１０の頭部（以下、杭頭という。）１２の補強構造が全体に符号１４で示されている。

【0011】

既存杭１０は、現場打ちコンクリート杭又は既製杭からなる。図示の例においては、杭頭１２がその頂面１２ａにおいて地表面Ｅ１に露出している。

【0012】

杭頭１２の補強構造１４は、鋼管部材１６と、第１の筒状物１８及び第２の筒状物２０と、板状物２２とを備える。

【0013】

鋼管部材１６は円形の断面形状を有する。鋼管部材１６は、既存杭１０の杭頭１２の周囲を環状断面の空間（より詳細には環状の断面形状を有する空間）Ｐを置いて取り巻く地中の下部１６ｂと、該下部に連なる地上の上部１６ａとからなる。鋼管部材１６の上部１６ａは地表面Ｅ１からその上方へ伸び、下部１６ｂは地表面Ｅ１から下方へ伸びている。鋼管部材１６の上部１６ａは、好ましくは１００ｍｍ以上の長さ寸法Ｓを有する。

【0014】

鋼管部材１６は、その設置の前に地盤Ｅを掘削することにより杭頭１２の周囲に形成され地表面Ｅ１に開放する凹所２４内に好ましくは杭頭１２と同軸に配置される。このとき、杭頭１２の周面と鋼管部材１６の下部１６ｂの内周面との間に環状断面の空間（以下、環状空間という。）Ｐが形成され、鋼管部材１６はその下部１６ｂの外周面において地盤Ｅに接している。

【0015】

第１の筒状物１８及び第２の筒状物２０は、それぞれ、環状空間Ｐ内に形成され環状空間Ｐを満たすソイルセメント及び土塊からなる。第１の筒状物１８は、第２の筒状物２０上に位置し、第２の筒状物２０に接している。また、第２の筒状物２０は、凹所２４の形成のために地盤Ｅを掘削したときに生じ凹所２４の底部２４ａ上に堆積した土砂からなる。第１の筒状物１８は、好ましくは第２の筒状物２０より上下方向に長い寸法を有する。但し、第１の筒状物１８と第２の筒状物の上下方向長さは任意に定めることが可能である。

【0016】

板状物２２は、鋼管部材１６の上部１６ａ内に形成され該上端部内を満たすコンクリートからなり、全体に円板状を呈する。板状物２２は、鋼管部材１６の上部１６ａ内に生コンクリートを流し込むことにより形成され、鋼管部材１６と一体をなす。形成された板状物２２は、杭頭１２及び第１の筒状物１８の双方上、より詳細にはこれらの頂面１２ａ、１８ａ上に位置し、両頂面１２ａ、１８ａに接している。

【0017】

この補強構造１４にあっては、杭頭１２上に位置するコンクリート製の板状物２２が、既存杭１０に支持される建築物のような上部構造２６の鉛直荷重を既存杭１０に伝達する働きをなす。また、コンクリート製の板状物２２及びこれと一体をなす鋼管部材１６は上部構造２６が受ける水平外力を受けてその一部を負担する機能を担う。

【0018】

また、前記水平外力の他の一部は、鋼管部材１６を介して、杭頭１２の周囲を取り巻くソイルセメントからなる第１の筒状物１８及びその下の土塊からなる第２の筒状物２０にそれぞれ伝達され、さらにこれらの２つの筒状物１８、２０を介して杭頭１２に伝達される。

【0019】

ところで、２つの筒状物１８、２０をそれぞれ構成する前記ソイルセメント及び前記土塊は、いずれもコンクリート製の板状物２２と比べて軟らかく、強度が低い。また、前記土塊からなる第２の筒状物２０は前記ソイルセメント製の第１の筒状物１８に比べて軟らかく、強度が低い。このことから、２つの筒状物１８、２０はそれぞれ前記水平外力の他の一部を受けると、コンクリート製の板状物２２と異なり、大きく圧縮変形される。このため、２つの筒状物１８、２０はコンクリート製の板状物２２と比べて、前記水平外力に対する負担能力が小さい。このことから、前記水平外力の他の一部は、その一部分が２つの筒状物１８、２０を圧縮変形させることに費やされ、このためにその大きさが低減される。その結果、前記水平外力に対する既存杭１０の負担を比較的小さいものとすることができ、これにより、既存杭１０の水平耐力を相対的に増大させることができる。

【符号の説明】

【0020】

１０ 既存杭
１２ 既存杭の頭部（杭頭）
１２ａ 既存杭の頭部の頂面
１４ 既存杭の頭部の補強構造
１６ 鋼管部材
１６ａ、１６ｂ 鋼管部材の下部及び上部
１８ 第１の筒状物
２０ 第２の筒状物
２２ 板状物
Ｐ 環状断面の空間

【図1】