特開 2024-43374 直接基礎構造の施工方法、及び直接基礎構造

(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】P2024043374

(43)【公開日】2024-03-29

(54)【発明の名称】直接基礎構造の施工方法、及び直接基礎構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/00 20060101AFI20240322BHJP

   E02D 27/01 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

E02D27/00 D

E02D27/01 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148536

(22)【出願日】2022-09-16

(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】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 遼一

(72)【発明者】

【氏名】門司 陽二郎

(72)【発明者】

【氏名】石出 一郎

(72)【発明者】

【氏名】徳丸 政弘

(72)【発明者】

【氏名】原 靖宗

【テーマコード（参考）】

2D046

【Ｆターム（参考）】

2D046AA14

2D046AA17

2D046BA00

(57)【要約】

【課題】鉄骨柱のベースプレートを、アンカーボルトを介して直接基礎に固定する際の施工性を向上することを目的とする。
【解決手段】直接基礎構造の施工方法は、下端部にベースプレート５０を有するとともに鉄骨基礎梁６０が接合される鉄骨柱４０を、建て方用柱３０を介して捨てコンクリート２０の上面２０Ｕ上に建て方する鉄骨柱建て方工程と、ベースプレート５０にアンカーボルト５２を取り付けた状態で、建て方用柱３０の周囲にコンクリートを打設し、該建て方用柱３０及びアンカーボルト５２が埋設されたフーチング７０を形成する直接基礎施工工程と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下端部にベースプレートを有するとともに鉄骨基礎梁が接合される鉄骨柱を、建て方用柱を介して設置面上に建て方する鉄骨柱建て方工程と、
前記ベースプレートにアンカーボルトを取り付けた状態で、前記建て方用柱の周囲にコンクリートを打設し、該建て方用柱及び前記アンカーボルトが埋設された直接基礎を形成する直接基礎施工工程と、
を備える直接基礎構造の施工方法。

【請求項2】

前記鉄骨柱建て方工程において、地盤上に施工された前記設置面としての捨てコンクリートの上面に、前記建て方用柱を介して前記鉄骨柱を建て方する、
請求項１に記載の直接基礎構造の施工方法。

【請求項3】

設置面上に立てられる建て方用柱と、
前記建て方用柱の上端部に接合されるベースプレートを下端部に有し、鉄骨基礎梁が接合される鉄骨柱と、
前記ベースプレートに取り付けられ、該ベースプレートから前記建て方用柱の周囲へ延出するアンカーボルトと、
前記建て方用柱及び前記アンカーボルトが埋設された直接基礎と、
を備える直接基礎構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直接基礎構造の施工方法、及び直接基礎構造に関する。

【背景技術】

【0002】

場所打ちコンクリート杭の杭頭部から上方へ突出する仮柱に、ベースプレートが接合された鉄骨柱が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、鉄骨柱の柱脚部を基礎に固定するアンカーボルトが知られている（例えば、特許文献２，３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－１３１３００号公報

【特許文献2】特開２０２０－０９０８５５号公報

【特許文献3】特開平９－２５６３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、フーチング等の直接基礎から上方へ突出するアンカーボルトに、鉄骨柱の下端部に設けられたベースプレートをナットによって固定する場合がある。この場合、アンカーボルトに施工誤差があると、アンカーボルトにベースプレートを取り付け難く、施工性が低下する可能性がある。

【0006】

本発明は、上記の事実を考慮し、鉄骨柱のベースプレートを、アンカーボルトを介して直接基礎に固定する際の施工性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の直接基礎構造の施工方法は、下端部にベースプレートを有するとともに鉄骨基礎梁が接合される鉄骨柱を、建て方用柱を介して設置面上に建て方する鉄骨柱建て方工程と、前記ベースプレートにアンカーボルトを取り付けた状態で、前記建て方用柱の周囲にコンクリートを打設し、該建て方用柱及び前記アンカーボルトが埋設された直接基礎を形成する直接基礎施工工程と、を備える。

【0008】

請求項１に係る直接基礎構造の施工方法によれば、鉄骨柱建て方工程において、下端部にベースプレートを有するとともに鉄骨基礎梁が接合される鉄骨柱を、建て方用柱を介して設置面に建て方する。

【0009】

次に、直接基礎施工工程において、ベースプレートにアンカーボルトを取り付けた状態で、建て方用柱の周囲にコンクリートを打設し、建て方用柱及びアンカーボルトが埋設された直接基礎を形成する。

【0010】

これにより、本発明では、直接基礎から上方へ突出するアンカーボルトに対してベースプレートを位置決めする場合と比較して、施工性が向上する。

【0011】

また、設置面上に建て方用柱を介して鉄骨柱を建て方することにより、直接基礎の施工と並行して、例えば、鉄骨柱に鉄骨基礎梁を接合することができる。したがって、本発明は、直接基礎の施工後に、鉄骨柱に鉄骨基礎梁を接合する場合と比較して、工期を短縮することができる。

【0012】

請求項２に記載の直接基礎構造の施工方法は、請求項１に記載の直接基礎構造の施工方法において、前記鉄骨柱建て方工程において、地盤上に施工された前記設置面としての捨てコンクリートの上面に、前記建て方用柱を介して前記鉄骨柱を建て方する。

【0013】

請求項２に係る直接基礎構造の施工方法によれば、地盤上に捨てコンクリートを施工した後、直接基礎の施工を待たずに、捨てコンクリートの上面に建て方用柱を介して鉄骨柱を建て方することができる。したがって、工期を短縮することができる。

【0014】

請求項３に記載の直接基礎構造は、設置面上に立てられる建て方用柱と、前記建て方用柱の上端部に接合されるベースプレートを下端部に有し、鉄骨基礎梁が接合される鉄骨柱と、前記ベースプレートに取り付けられ、該ベースプレートから前記建て方用柱の周囲へ延出するアンカーボルトと、前記建て方用柱及び前記アンカーボルトが埋設された直接基礎と、を備える。

【0015】

請求項３に係る直接基礎構造によれば、建て方用柱は、設置面上に立てられる。この建て方用柱の上端部には、鉄骨柱の下端部のベースプレートが接合される。この鉄骨柱には、鉄骨基礎梁が接合される。

【0016】

また、鉄骨柱の下端部のベースプレートには、アンカーボルトが取り付けられる。アンカーボルトは、ベースプレートから建て方用柱の周囲へ延出する。これらの建て方用柱及びアンカーボルトは、直接基礎に埋設される。

【0017】

このように本発明では、設置面上に立てられた建て方用柱によって鉄骨柱を支持することにより、ベースプレートにアンカーボルトを取り付けた状態で、建て方用柱の周囲にコンクリートを打設し、直接基礎を施工することができる。したがって、本発明では、直接基礎から上方へ突出するアンカーボルトに対してベースプレートを位置決めする場合と比較して、施工性が向上する。

【0018】

また、設置面上に立てられた建て方用柱によって鉄骨柱を支持することにより、直接基礎の施工と並行して、例えば、鉄骨柱に鉄骨基礎梁を接合することができる。したがって、本発明は、直接基礎の施工後に、鉄骨柱に鉄骨基礎梁を接合する場合と比較して、工期を短縮することができる。

【発明の効果】

【0019】

以上説明したように、本発明によれば、鉄骨柱のベースプレートを、アンカーボルトを介して直接基礎に固定する際の施工性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態に係る直接基礎構造が適用された建て方用柱、鉄骨柱、アンカーボルト、及び直接基礎を示す立面図である。

【図2】図１に示される直接基礎構造の施工過程を示す立面図である。

【図3】図１に示される直接基礎構造の施工過程を示す立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら、一実施形態について説明する。

【0022】

（直接基礎構造）
図１に示されるように、本実施形態に係る直接基礎構造は、一例として、独立基礎構造とされている。この直接基礎構造は、建て方用柱３０、鉄骨柱４０、複数のアンカーボルト５２、及びフーチング７０が示されている。なお、フーチング７０は、直接基礎（独立基礎）の一例である。

【0023】

（建て方用柱）
建て方用柱３０は、フーチング７０の施工前に、鉄骨柱４０を仮支持する支柱であり、鉄骨柱４０よりも断面積が小さくされている。また、建て方用柱３０の高さは、フーチング７０の高さと同様とされている。この建て方用柱（建て方用鉄骨柱）３０は、Ｈ形鋼によって形成されている。

【0024】

建て方用柱３０の断面積や高さは、適宜変更可能である。また、建て方用柱３０は、Ｈ形鋼に限らず、例えば、Ｃ形鋼や鋼管鋼等でもよい。

【0025】

なお、建て方用柱３０の下端部には、ベースプレート３２が設けられている。この建て方用柱３０は、地盤１０上に施工された捨てコンクリート２０上に立てられている。

【0026】

具体的には、地盤１０の地表面（地面）には、凹部１２が形成されている。凹部１２には、複数のアンカーボルト２２の下端部が配置されている。この状態で、凹部１２を含む地盤１０上にコンクリートを打設することにより、捨てコンクリート２０が形成されている。捨てコンクリート２０は、フーチング７０の施工領域に設けられている。また、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕからは、複数のアンカーボルト２２の上端部が突出している。

【0027】

なお、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕは、設置面の一例である。また、凹部１２は、必要に応じて設ければよく、適宜省略可能である。また、地盤１０は、必要に応じて地盤改良しても良い。

【0028】

ベースプレート３２の外周部には、図示しない複数の取付孔が形成されている。複数の取付孔には、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕから上方へ突出する複数のアンカーボルト２２の上端部が貫通されている。これらのアンカーボルト２２の上端部にナット２４を締め込むことにより、ベースプレート３２が複数のアンカーボルト２２を介して捨てコンクリート２０に固定されている。

【0029】

なお、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕとベースプレート３２の下面との間（隙間）には、モルタルやグラウド等のセメント系充填材３４が充填されている。このセメント系充填材３４によって、建て方用柱３０のレベル調整や、施工誤差が吸収可能とされている。また、建て方用柱３０の柱脚部の固定構造は、アンカーボルト等に限らず、適宜変更可能である。

【0030】

（鉄鋼柱）
鉄骨柱４０は、本設柱とされており、前述した建て方用柱３０よりも断面積が大きくされている。また、鉄骨柱４０は、Ｈ形鋼によって形成されている。この鉄骨柱４０は、水平方向に互いに対向する一対のフランジ部４２と、一対のフランジ部４２を接続するウェブ部４４とを有している。

【0031】

鉄骨柱４０は、鉄骨基礎梁６０が接合される柱梁仕口部４０Ｓを有している。柱梁仕口部４０Ｓには、一対のダイアフラム４６が設けられている。一対のダイアフラム４６は、通しダイアフラムとされており、上下方向に互いに対向して配置されている。

【0032】

なお、一対のダイアフラム４６は、通しダイアフラムに限らず、外ダイアフラムや内ダイアフラムでもよい。

【0033】

鉄骨基礎梁６０は、鉄骨柱４０と、図示しない鉄骨柱４０とに架設されている。また、鉄骨基礎梁６０は、一例として、ブラケットタイプの鉄骨梁とされている。この鉄骨基礎梁６０は、当該鉄骨基礎梁６０の両端部を構成する一対のブラケット６０Ａと、当該鉄骨基礎梁６０の中間部を構成するとともに、一対のブラケット６０Ａを接続する梁本体６０Ｂとを有している。

【0034】

ブラケット６０Ａ及び梁本体６０Ｂは、Ｈ形鋼によって形成されている。これらのブラケット６０Ａ及び梁本体６０Ｂは、上下方向の互いに対向する一対のフランジ部６２と、一対のフランジ部６２を接続するウェブ部６４とを有している。

【0035】

ブラケット６０Ａは、工場等において、鉄骨柱４０の柱梁仕口部４０Ｓに溶接等によって接合されている。具体的には、ブラケット６０Ａにおける一対のフランジ部６２の端部は、柱梁仕口部４０Ｓにおける一対のダイアフラム４６の端部に、溶接等によってそれぞれ接合されている。また、ブラケット６０Ａにおけるウェブ部６４の端部は、柱梁仕口部４０Ｓにおけるフランジ部６２の外面に、溶接等によって接合されている。

【0036】

ブラケット６０Ａ及び梁本体６０Ｂのフランジ部６２同士は、現場において、スプライスプレート６６を介してボルト接合されている。これと同様に、ブラケット６０Ａ及び梁本体６０Ｂのウェブ部６４同士は、現場において、スプライスプレート６８を介してボルト接合されている。

【0037】

なお、鉄骨柱４０の柱梁仕口部４０Ｓに接合される鉄骨基礎梁６０の本数は、適宜変更可能である。また、鉄骨基礎梁６０は、ブラケットタイプに限らず、ノンブラケットタイプでもよい。

【0038】

鉄骨柱４０の下端部には、ベースプレート５０が設けられている。ベースプレート５０は、鋼板等によって形成されており、厚み方向を上下方向として配置されている。このベースプレート５０の上面には、鉄骨柱４０の下端部が突き当てられた状態で、溶接等によって接合されている。一方、ベースプレート５０の下面には、建て方用柱３０の上端部が突き当てられた状態で、溶接等によって接合されている。

【0039】

なお、鉄骨柱４０のベースプレート５０と建て方用柱３０の上端部とは、現場で接合してもよいし、工場やサイトヤード等において接合してもよい。

【0040】

ベースプレート５０の外周部は、鉄骨柱４０から外側へ張り出している。このベースプレート５０の外周部には、図示しない複数の取付孔が形成されている。複数の取付孔は、ベースプレート５０を厚み方向に貫通する円形状の貫通孔とされている。これらの取付孔には、アンカーボルト５２の上端部が取り付けられている。

【0041】

（アンカーボルト）
アンカーボルト５２は、鉄骨柱４０をフーチング７０に固定するアンカー部材とされている。また、アンカーボルト５２は、例えば、鋼棒等によって形成されている。このアンカーボルト５２の上端部は、ベースプレート５０の下側から取付孔に挿入されている。また、アンカーボルト５２の上端部には、雄ネジ部が設けられている。このアンカーボルト５２の上端部にナット５４を締め込むことにより、アンカーボルト５２がベースプレート５０に固定されている。

【0042】

アンカーボルト５２は、ベースプレート５０に取り付けられた状態で、ベースプレート５０から下方へ延出し、建て方用柱３０の周囲に配置されている。また、ベースプレート５０の下端部は、建て方用柱３０の柱脚部の高さに位置している。このベースプレート５０の下端部には、機械式定着体５６が設けられている。

【0043】

なお、機械式定着体５６は、必要に応じて設ければよく、適宜省略可能である。また、アンカーボルト５２は、例えば、Ｊ型やＬ型のアンカーボルトでも良い。

【0044】

（フーチング）
フーチング７０は、鉄骨柱４０を支持する独立基礎とされている。また、フーチング７０は、鉄筋コンクリート造とされており、内部に複数の補強筋７２が埋設されている。このフーチング７０は、直方体状に形成されており、その上面がベースプレート５０の下面と接している。また、フーチング７０の内部には、建て方用柱３０及び複数のアンカーボルト５２が埋設されている。

【0045】

なお、フーチング７０の周囲の地盤１０上には、敷砂利１４を介して土間コンクリート１６が敷設されている。

【0046】

（直接基礎構造の施工方法）
次に、本実施形態に係る直接基礎構造の施工方法の一例について説明する。

【0047】

（鉄骨柱建て方工程）
先ず、鉄骨柱建て方工程について説明する。図２には、地盤１０上に捨てコンクリート２０及び複数のアンカーボルト２２が施工された状態が示されている。この状態から、図３に示されるように、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕに、建て方用柱３０を介して鉄骨柱４０を建て方する。

【0048】

具体的には、建て方用柱３０が接合された鉄骨柱４０を、図示しない揚重機によって吊り上げ、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕに、図示しないスペーサ等を介して載置する。この際、建て方用柱３０のベースプレート３２の外周部に形成された取付孔に、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕから上方へ突出する複数のアンカーボルト２２の上端部を挿入するとともに、ベースプレート３２のレベルを調整する。

【0049】

次に、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕとベースプレート３２の下面との間にセメント系充填材３４を充填して硬化させる。次に、ベースプレート３２から上方へ突出する各アンカーボルト２２の上端部にナット２４を締め込む。これにより、ベースプレート３２が捨てコンクリート２０に固定される。

【0050】

なお、本実施形態では、工場やサイトヤード等において、建て方用柱３０の上端部に鉄骨柱４０のベースプレート５０が予め接合されている。しかし、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕ上に建て方用柱３０を設置した後に、当該建て方用柱３０の上端部に鉄骨柱４０のベースプレート５０を溶接等によって接合してもよい。

【0051】

（直接基礎施工工程）
次に、直接基礎施工工程に説明する。直接基礎施工工程では、先ず、建て方用柱３０の周囲に、フーチング７０の補強筋７２を適宜配筋する。

【0052】

次に、鉄骨柱４０のベースプレート５０の複数のアンカーボルト５２の上端部を取り付ける。具体的には、鉄骨柱４０のベースプレート５０の外周部に形成された取付孔に、下側からアンカーボルト５２の上端部を挿入する。そして、ベースプレート５０から上方へ突出したアンカーボルト５２の上端部にナット５４を締め込む。これにより、アンカーボルト５２が、ベースプレート５０に吊り下げられた状態で支持される。

【0053】

なお、アンカーボルト５２は、工場やサイトヤード等において、鉄骨柱４０のベースプレート５０に取り付けてもよい。

【0054】

次に、建て方用柱３０の周囲に図示しない型枠を仮設し、型枠の内側にコンクリートを打設する。つまり、建て方用柱３０の周囲にコンクリートを打設し、硬化させる。その後、型枠を撤去することにより、図１に示されるように、建て方用柱３０及び複数のアンカーボルト５２が埋設されたフーチング７０が形成される。

【0055】

また、フーチング７０の施工の前後に、又はフーチング７０の施工と並行して、鉄骨柱４０の柱梁仕口部４０Ｓに接合された鉄骨基礎梁６０のブラケット６０Ａに、梁本体６０Ｂを接合する。これと同様に、フーチング７０の施工の前後に、又はフーチング７０の施工と並行して土間コンクリート１６を施工する。

【0056】

（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0057】

前述したように、本実施形態によれば、先ず、鉄骨柱建て方工程において、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕに、建て方用柱３０を介して鉄骨柱４０を建て方する。これにより、鉄骨柱４０が、建て方用柱３０を介して捨てコンクリート２０の上面２０Ｕに支持される。

【0058】

次に、直接基礎施工工程において、鉄骨柱４０のベースプレート５０にアンカーボルト５２を取り付けた状態で、建て方用柱３０の周囲にコンクリートを打設し、建て方用柱３０及びアンカーボルト５２が埋設されたフーチング７０を形成する。

【0059】

これにより、本実施形態では、フーチング７０から上方へ突出するアンカーボルト５２に対して鉄骨柱４０のベースプレート５０を位置決めする場合と比較して、施工性が向上する。

【0060】

また、本実施形態では、地盤１０上に捨てコンクリート２０を施工した後、フーチング７０の施工を待たずに、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕに建て方用柱３０を介して鉄骨柱４０を建て方することができる。したがって、工期を短縮することができる。

【0061】

さらに、本実施形態では、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕ上に建て方用柱３０を介して鉄骨柱４０を建て方することにより、フーチング７０の施工と並行して、例えば、鉄骨柱４０の柱梁仕口部４０Ｓに接合された鉄骨基礎梁６０のブラケット６０Ａに梁本体６０Ｂを接合することができる。したがって、本実施形態は、フーチング７０の施工後に、鉄骨基礎梁６０のブラケット６０Ａに梁本体６０Ｂを接合する場合と比較して、工期を短縮することができる。

【0062】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0063】

上記実施形態では、建て方用柱３０が、鉄骨柱（鉄骨造）とされている。しかし、建て方用柱は、鉄骨柱に限らず、例えば、コンクリート柱でもよい。このコンクリート柱は、鉄筋コンクリート造や、鉄骨鉄筋コンクリート造、プレキャストコンクリート造等でもよい。

【0064】

また、上記実施形態では、設置面としての捨てコンクリート２０の上面２０Ｕ上に、建て方用柱３０を介して鉄骨柱４０が建て方される。しかし、設置面は、捨てコンクリート２０の上面２０Ｕに限らず、例えば、他の簡易基礎の上面でもよい。

【0065】

また、上記実施形態では、直接基礎がフーチング７０（独立基礎）とされている。しかし、直接基礎は、フーチング７０に限らず、例えば、布基礎やべた基礎等でもよい。

【0066】

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】

【0067】

１０ 地盤
２０ 捨てコンクリート
２０Ｕ 上面（設置面）
３０ 建て方用柱
４０ 鉄骨柱
５０ ベースプレート
５２ アンカーボルト
６０ 鉄骨基礎梁
７０ フーチング（直接基礎）

【図1】

【図2】

【図3】