特許 7338995 建物基礎の施工方法および仕切り枠

(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】

(24)【登録日】2023-08-28

(45)【発行日】2023-09-05

(54)【発明の名称】建物基礎の施工方法および仕切り枠

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/12 20060101AFI20230829BHJP

【ＦＩ】

E02D27/12 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019045615

(22)【出願日】2019-03-13

(65)【公開番号】P2020147974

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-03-03

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105843

【弁理士】

【氏名又は名称】神保 泰三

(72)【発明者】

【氏名】菅 将憲

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５０－０２７３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５６５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５６５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１４０８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５９１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０８３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２３１７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１９９０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤に打ち込まれた杭状地盤補強体の杭頭の上側にコンクリート打設用の杭頭上空間を形成する仕切り枠であって、
上記杭頭の周囲側に敷かれる砕石が杭頭側に入り込むのを止めるとともに上記杭頭上に打設されるコンクリートが上記砕石側に流れるのを止める連続状の立上壁と、上記立上壁の下側縁から外方向に突出し、上記砕石で押さえられて当該仕切り枠の浮き上がりを抑制する外側突出部と、を備えることを特徴とする仕切り枠。

【請求項2】

請求項１に記載の仕切り枠において、上記立上壁と上記外側突出部とに接続されるリブ部を備えることを特徴とする仕切り枠。

【請求項3】

地盤に打ち込まれた杭状地盤補強体の杭頭の上側にコンクリート打設用の杭頭上空間を形成する仕切り枠であって、
上記杭頭の周囲側に敷かれる砕石が杭頭側に入り込むのを止めるとともに上記杭頭上に打設されるコンクリートが上記砕石側に流れるのを止める連続状の立上壁と、当該仕切り枠を地面に固定する固定部または当該仕切り枠を地面に固定する固定部材が装着される固定部材装着部と、を有することを特徴とする仕切り枠。

【請求項4】

地盤に打ち込まれた杭状地盤補強体の杭頭の周囲側に敷かれる砕石が杭頭側に入り込むのを止めるとともに上記杭頭上に打設されるコンクリートが上記砕石側に流れるのを止める立上壁を有しており、上記立上壁の上部側の外形状が当該立上壁の下部側の内形状よりも小さくされており、上記立上壁の上部側が、別の仕切り枠の立上壁の下部側内に嵌ることを特徴とする仕切り枠。

【請求項5】

地盤に打ち込まれた杭状地盤補強体の杭頭を露呈させる工程と、上記杭頭の上側にコンクリート打設用の杭頭上空間を形成する、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の既製の仕切り枠を配置する工程と、上記仕切り枠の周囲側に砕石を敷いて締め固める工程と、上記杭頭上空間を含む領域に建物基礎の型枠を設ける工程と、上記型枠内および上記杭頭上空間内にコンクリートを打設する工程と、を含むことを特徴とする建物基礎の施工方法。

【請求項6】

請求項５に記載の建物基礎の施工方法において、上記仕切り枠の内周部が上記杭頭の周囲縁から離れていることを特徴とする建物基礎の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、地盤に打ち込んだ杭状地盤補強体の上側に建物基礎を施工する建物基礎の施工方法およびこの建物基礎の施工方法に用いることができる仕切り枠に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、軟弱地盤における建物の不同沈下を防止するために、鋼管杭或いはコンクリート系杭等の杭状地盤補強体を地盤に打ち込む杭状地盤補強法が行われている。また、上記杭状地盤補強体上にコンクリート建物基礎を施工する従来の方法においては、上記杭状地盤補強体の杭頭レベルの施工誤差の影響を無くすために、上記杭頭と上記コンクリート建物基礎のフーチング部の間に捨てコンクリートを打設することも行われていた。

【0003】

なお、特許文献１には、軟弱地盤の地表から硬質な支持地盤まで、複数の鋼管杭を打設する鋼管杭打設工程と、打設されたこれらの鋼管杭の上端位置が均等となるよう該鋼管杭の上端側を切断する鋼管杭切断工程と、上記各鋼管杭にＨ型鋼を水平に固定するＨ型鋼固定工程と、を備える軟弱地盤の改良工法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－６０３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記杭頭と上記コンクリート建物基礎のフーチング部の間に捨てコンクリートを打設するためには、この捨てコンクリートの打設のためのポンプ車が建設現場に必要となり、施工コストが高くなる問題がある。また、上記杭状地盤補強体の支持力上昇に伴って捨てコンクリートの支持力を高くしようとすると、捨てコンクリートの粘度が高くなり、捨てコンクリートを型枠内で円滑に流動させることが難しくなる。

【0006】

この発明は、上記の事情に鑑み、地盤に打ち込んだ杭状地盤補強体の杭頭と建物基礎の底面側との間に捨てコンクリートを打設することを不要にできる建物基礎の施工方法、並びにこの建物基礎の施工方法において用いることができる仕切り枠を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の建物基礎の施工方法は、上記の課題を解決するために、地盤に打ち込まれた杭状地盤補強体の杭頭を露呈させる工程と、上記杭頭の上側にコンクリート打設用の杭頭上空間を形成する仕切り枠を配置する工程と、上記仕切り枠の周囲側に砕石を敷いて締め固める工程と、上記杭頭上空間を含む領域に建物基礎の型枠を設ける工程と、上記型枠内および上記杭頭上空間内にコンクリートを打設する工程と、を含むことを特徴とする。

【0008】

上記の方法であれば、上記建物基礎を作製する型枠内および上記杭頭上空間内に建物基礎用のコンクリートが打設されるので、建物基礎と同時に上記杭頭上空間内において上記建物基礎と一体に杭頭上コンクリート部が形成される。これにより、捨てコンクリートを用いなくても上記杭頭のレベルの施工誤差の影響を無くすことができる。すなわち、上記建物基礎の底面側に対して杭頭レベルに誤差が生じた場合、この誤差に対しては上記杭頭上コンクリート部の厚みが変化することで対応できる。そして、捨てコンクリートを用いなくてもよいため、建物基礎の作製容易化およびコスト低減を図ることができる。なお、かかる方法により作製された建物基礎においては、上記杭頭上コンクリート部に杭状地盤補強体の杭頭は入り込まず、建物基礎は上記杭頭上コンクリート部を介して上記杭頭上で横滑り可能に置かれ、地震による上記杭頭の曲げ負担を軽減する構造となる。

【0009】

上記仕切り枠の内周部が上記杭頭の周囲縁から離れていてもよい。これによれば、上記杭頭上コンクリート部の外形が上記杭頭の外形よりも大きくなるので、地震等で上記杭頭と上記杭頭上コンクリート部との接触箇所がずれたとしても、上記杭頭の上面全体が上記杭頭上コンクリート部に接触する状態を保つことが可能になる。

【0010】

また、この発明の仕切り枠は、地盤に打ち込まれた杭状地盤補強体の杭頭の周囲側に敷かれる砕石が杭頭側に入り込むのを止めるとともに上記杭頭上に打設されるコンクリートが上記砕石側に流れるのを止める立上壁を有することを特徴とする。

【0011】

上記の仕切り枠を建物基礎の作製に用いることで、この建物基礎の一部をなすコンクリート部を上記杭頭上に的確に造ることができる。

【0012】

また、上記仕切り枠は、上記立上壁の下側縁から外方向に突出する外側突出部を備えてもよい。これによれば、当該仕切り枠の周囲側に敷かれた砕石で上記外側突出部が下側に押さえ付けられるため、上記砕石を締め固める際の振動によって上記仕切り枠が浮き上がって外れるのを抑制することができる。また、上記仕切り枠が変形しやすい樹脂材料等からなっていても、上記外側突出部によって上記立上壁の下部側の変形が防止されるため、上記の締め固められる砕石で上記立上壁の上側に圧力がかかっても、この立上壁の上側の変形が抑制される。

【0013】

上記仕切り枠においては、上記立上壁と上記外側突出部とに接続されるリブ部を備えてもよい。これによれば、上記立上壁のさらなる変形抑制効果が得られる。

【0014】

上記仕切り枠においては、当該仕切り枠を地面に固定する固定部を有するか、または当該仕切り枠を地面に固定する固定部材が装着される固定部材装着部を有していてもよい。これによれば、上記固定部または別途装着される固定部材によって、上記仕切り枠を地面側に固定できるので、上記仕切り枠はさらに浮き上がり難くなる。

【0015】

また、上記仕切り枠は、上記立上壁の上部側の外形状が当該立上壁の下部側の内形状よりも小さくされており、上記立上壁の上部側が、別の仕切り枠の立上壁の下部側内に嵌るようになっていてもよい。これによれば、複数の仕切り枠を積み上げるときに、上下の仕切り枠を部分的に重ね合わせることができるので、積み上げの嵩を低くすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の建物基礎の施工方法であれば、地盤に打ち込んだ杭状地盤補強体の杭頭と建物基礎の底面側との間に捨てコンクリートを打設することが不要になるので、基礎施工の容易化および施工コストの低減が図れる。また、本発明の仕切り枠を建物基礎の作製に用いることで、この建物基礎の一部をなすコンクリート部を上記杭頭上に的確に造ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る建物基礎の施工方法を示した説明図である。

【図2】同図（Ａ）は図１の建物基礎の施工方法により作製された建物基礎の断面図、同図（Ｂ）は同平面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る仕切り枠を示した斜視図である。

【図4】図３の仕切り枠を上下に２個重ねたときの一部分を示した断面図である。

【図5】本発明の他の実施形態に係る仕切り枠を示した斜視図である。

【図6】図５の仕切り枠が砕石によって下側に押さえ付けられる状態および仕切り枠が釘状物で地面に固定された状態を示した説明図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る仕切り枠を示した斜視図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係る仕切り枠を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この発明の実施の形態の建物基礎の施工方法を添付図面に基づいて説明する。図１（ａ）に示すように、杭状地盤補強体２を地盤に打ち込んで土を被せておいた建設現場でこの土を掘り起こす作業（根伐り）を行う。この作業では、杭状地盤補強体２における杭頭２１の上端面が根伐り底と面一になるように、土を掘り起こす。また、この作業によって、建設現場に存在する複数の杭状地盤補強体２の杭頭２１が露呈されるとともに、建物基礎のフーチング部用の溝掘り部３が形成される。なお、上記杭状地盤補強体２としては、鋼管杭、コンクリート杭等が用いられる。また、鋼管杭では杭頭２１に杭頭キャップが設けられる。

【0019】

次に、同図の（ｂ）に示すように、上記杭状地盤補強体２の杭頭２１を囲うように上記根伐り底上に仕切り枠１００を配置する。このとき、上記杭頭２１を上記仕切り枠１００の中心に位置させる。なお、上記仕切り枠１００は、例えば、丸形鋼管を７０ｍｍ程度の長さで切り出すことで作製できる。上記仕切り枠１００を配置したことにより、上記杭頭２１の上側には、上記仕切り枠１００で囲われる杭頭上空間３１が形成されることになる。また、上記仕切り枠１００は、当該仕切り枠１００の内周部と上記杭頭２１の周囲縁との間に、例えば、３０ｍｍ以上の距離が確保される内径を有する。

【0020】

次に、同図の（ｃ）に示すように、上記仕切り枠１００内を除く上記根伐り底上に砕石４を敷いて、この砕石４をランマーまたはコンパクターで締め固める。このとき、上記仕切り枠１００は、上記杭頭上空間３１への上記砕石４の入り込みを止めるように機能する。また、上記砕石４の締め固めが行われるときに、同図の（ｄ）に示すように、上記仕切り枠１００の下部が根伐り底の下側に入り込むことで、この仕切り枠１００の地面への固定が行われる。また、上記仕切り枠１００内で上記杭頭２１よりも地面が下がった場所では、上記杭頭２１と面一となる高さまで土４１を補充する。なお、上記砕石４の締め固め作業は、直接基礎における砕石地業の基準に準じて行う。上記砕石４の上レベルが建物基礎の底の基準になる

【0021】

上記砕石４の締め固め作業の後、上記杭頭上空間３１を含む領域に建物基礎を作製するための型枠５を設ける。この型枠５内には図示しない配筋が設けられる。

【0022】

次に、上記型枠５内および上記杭頭上空間３１内にコンクリート（生コンクリート）を打設する。このコンクリートの打設により、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、建物基礎６が作製される。この建物基礎６は、フーチング部６１上に立ち上げ部６２を有し、また、フーチング部６１の下側に杭頭上コンクリート部６３を有するものとなる。すなわち、上記杭頭上空間３１内にも建物基礎６用のコンクリートが打設されることで、上記建物基礎６の作製と同時に上記杭頭上空間３１内において建物基礎６と一体で杭頭上コンクリート部６３が形成される。この打設時においては、上記仕切り枠１００は上記コンクリートが枠外に流れるのを阻止する。

【0023】

そして、上記建物基礎６の養生後に型枠５を取り外し、上記フーチング部６１の周囲に土を被せる。なお、上記建物基礎６および上記杭状地盤補強体２を備える基礎構造は、当該杭状地盤補強体２の杭頭２１が建物基礎６の底面側において上記杭頭上コンクリート部６３内に入り込まず、建物基礎６が上記杭頭上コンクリート部６３を介して上記杭頭２１上に横滑り可能に置かれ、地震による上記杭頭２１の曲げ負担を軽減する構造となる。また、上記仕切り枠１００によって、上記杭頭上に建物基礎の一部をなすコンクリート部、すなわち、上記の杭頭上コンクリート部６３を的確に造ることができる。上記仕切り枠１００は、上記フーチング部６１の下側に残置される。

【0024】

上記建物基礎の施工方法であれば、建物基礎６を作製する型枠５内および杭頭上空間３１内に建物基礎用のコンクリートが打設されるので、建物基礎６と同時に上記杭頭上空間３１内において上記建物基礎６と一体の上記の杭頭上コンクリート部６３が形成される。これにより、捨てコンクリートを用いなくても上記杭頭２１のレベルの施工誤差の影響を無くすことができる。すなわち、上記建物基礎６の底面側に対する杭頭レベルに誤差が生じた場合、この誤差に対しては、上記杭頭上コンクリート部６３の厚みが変化することで対応できる。そして、捨てコンクリートを用いなくてもよいため、建物基礎の作製容易化およびコスト低減を図ることができる。

【0025】

また、上記仕切り枠１００を用いた上記施工方法においては、当該仕切り枠１００の内周部が上記杭頭２１の周囲縁から離れており、上記杭頭上コンクリート部６３の外形（外径）が上記杭頭２１の外形（外径）よりも大きくなるので、地震等で上記杭頭２１と上記杭頭上コンクリート部６３との接触箇所がずれたとしても、上記杭頭２１の上面全体が上記杭頭上コンクリート部６３に接触する状態を保つことが可能になる。

【0026】

次に、図３および図４を参照して、この実施形態の樹脂製の仕切り枠１について説明していく。この仕切り枠１は、上記杭状地盤補強体２の杭頭２１の周囲側に敷かれる砕石４が杭頭２１側に入り込むのを止めるとともに上記杭頭２１上に打設されるコンクリートが上記砕石４側に流れるのを止める立上壁１１を備える。また、上記立上壁１１は、大きさが互いに異なる下側壁部（下側部）１１ａおよび上側壁部（上側部）１１ｂを有しており、下側壁部１１ａの内径は上側壁部１１ｂの外径よりも大きくなっている。上記下側壁部１１ａの肉厚と上記上側壁部１１ｂの肉厚は同じである。

【0027】

このような構造を有する仕切り枠１は、当該仕切り枠１の上側壁部１１ｂ上に、別の仕切り枠１の下側壁部１１ａを嵌め込むことが可能となる。このため、複数の仕切り枠１を積み上げるときに、上側の仕切り枠１の下側壁部１１ａを下側の仕切り枠１の上側壁部１１ｂに重ね合わせて、積み上げの嵩を低くすることができる。上記仕切り枠１は樹脂製で軽量であるので、仕切り枠１を多く積み重ねることが可能になる。なお、上記仕切り枠１用の樹脂としては、土中において微生物の働きにより水と二酸化炭素に分解される生分解性樹脂を用いることができる。

【0028】

ここで、上記建物基礎の施工において、上記の鋼管からなる仕切り枠１００を用いる場合であれば、上記砕石４の締め固めが行われるときに、上記仕切り枠１００の浮き上がりが生じることはないが、上記の樹脂等からなる軽量の仕切り枠１を用いて上記建物基礎の施工を行う場合には、上記砕石４の締め固めが行われるときに、ランマー等が発生する振動によって、上記仕切り枠１が浮き上がって外れることがある。

【0029】

そこで、上記仕切り枠１における上記の浮き上がりが生じないように、上記建物基礎６の施工において、図５に示す仕切り枠１Ａを用いるようにしてもよい。この仕切り枠１Ａは、上記仕切り枠１と同様に、上記砕石４が杭頭２１側に入り込むのを止めるとともに上記杭頭２１上に打設されるコンクリートが上記砕石４側に流れるのを止める立上壁１１を有しており、さらに、上記立上壁１１の下側縁に外方向に水平に突出するリング状の外側突出部１２を有している。また、上記外側突出部１２には、固定部材としての釘状物（ペグ等）１５を土中に打ち込むための固定部材装着部となる貫通孔部１２ａが複数形成されている。

【0030】

上記仕切り枠１Ａであれば、図６に示すように、当該仕切り枠１Ａの周囲側に敷かれている砕石４で上記外側突出部１２が下方に押さえ付けられるため、上記砕石４が締め固められる際の振動によって上記仕切り枠１Ａが浮き上がってくるのを抑制することができる。また、上記仕切り枠１Ａが、変形しやすい樹脂からなっていても、上記外側突出部１２によって上記立上壁１１の下側壁部１１ａの変形が防止されるため、上記砕石４によって上記立上壁１１の上側に圧力がかかっても、この立上壁１１の上側の変形を抑制できる。

【0031】

また、上記仕切り枠１Ａであれば、上記釘状物１５を上記貫通孔部１２ａから地面（根伐り底）に打ち込むことによって、上記仕切り枠１Ａを地面に固定することができる。これにより、上記仕切り枠１Ａをさらに浮き上がり難くできる。なお、上記外側突出部１２を有する仕切り枠１Ａは、砕石４が締め固められるときの土中への沈み込みが生じないため、その立上壁１１の高さを、例えば、７０ｍｍよりも低い５０ｍｍ程度とすることができる。

【0032】

また、図７に示す仕切り枠１Ｂを用いることもできる。この仕切り枠１Ｂは、上記仕切り枠１Ａにおいて、上記立上壁１１と上記外側突出部１２とに接続されるリブ部１３が付加された構造を有する。上記リブ部１３は、直角辺部を有しており、この直角辺部が上記立上壁１１と上記外側突出部１２とに固着されている。もちろん、上記リブ部１３が上記仕切り枠１Ａに一体成形されてもよい。上記リブ部１３が設けられたことによって、上記立上壁１１のさらなる変形抑制効果が得られる。また、この例では、上記リブ部１３の高さは、上記下側壁部１１ａの高さ未満とされているので、複数の仕切り枠１Ｂを積み上げるときに、上側の仕切り枠１Ｂの下側壁部１１ａを下側の仕切り枠１Ｂの上側壁部１１ｂに重ね合わせて、積み上げの嵩を低くすることができる。

【0033】

また、図８に示す仕切り枠１Ｃを用いることもできる。この仕切り枠１Ｃは、上記仕切り枠１の構造において、当該仕切り枠を地面に固定する固定部材としての釘状物１４が付加された構造である。上記釘状物１４は、上記下側壁部１１ａの外周部で外側に凸状に形成された固定部材装着部としての樹脂凸部１６内にその上部が埋め込まれており、上記仕切り枠１Ｃを上から押さえる或いは叩くことで、上記釘状物１４を土中に差し込むことができる。なお、上記釘状物１４の先端側に反し部を形成しておくと、浮き上がりに対する抵抗を大きくすることができる。また、上記釘状物１４を上記樹脂凸部１６に着脱可能に設けてもよいものである。また、上記釘状物１４が上記樹脂凸部１６と一体化されたものを、上記仕切り枠１Ｃを地面に固定する固定部とすることができる。

【0034】

また、図示はしていないが、上記のリング状のような連続状の外側突出部１２ではなく、分散状に複数の外側突出部を設けて、この分散状の外側突出部に係合させた上記釘状物１５を地盤に打ち込む構成としてもよい。この構成は、仕切り枠の変形を抑制することはあまりできないが、浮き上がり抑制の効果は得られる。

【0035】

また、上記仕切り枠１等は円形枠状を有するが、このような形状に限らず、四角枠状に形成されていてもよい。また、上記立上壁１１は円筒状や角筒状に形成されることに限らない。上記立上壁１１が錐台状の筒形状に形成されていてもよく、このような形状でも、上記立上壁の外面上に砕石４が載り、当該立上壁を下側に押さえ付けることができ、また、複数の仕切り枠１等を積み上げるときに、積み上げの嵩を低くすることができる。

【0036】

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0037】

１ ：仕切り枠
１Ａ ：仕切り枠
１Ｂ ：仕切り枠
１Ｃ ：仕切り枠
２ ：杭状地盤補強体
３ ：溝掘り部
４ ：砕石
５ ：型枠
６ ：建物基礎
１１ ：立上壁
１１ａ ：下側壁部
１１ｂ ：上側壁部
１２ ：外側突出部
１２ａ ：貫通孔部
１３ ：リブ部
１４ ：釘状物（固定部材）
１５ ：釘状物
１６ ：樹脂凸部（固定部材装着部）
２１ ：杭頭
３１ ：杭頭上空間
４１ ：土
６１ ：フーチング部
６２ ：立ち上げ部
６３ ：杭頭上コンクリート部
１００ ：仕切り枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】