JP2020204235A - Underground support structure and building - Google Patents
Underground support structure and building Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020204235A JP2020204235A JP2019113677A JP2019113677A JP2020204235A JP 2020204235 A JP2020204235 A JP 2020204235A JP 2019113677 A JP2019113677 A JP 2019113677A JP 2019113677 A JP2019113677 A JP 2019113677A JP 2020204235 A JP2020204235 A JP 2020204235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- continuous wall
- underground
- support structure
- underground support
- pile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
Abstract
Description
本発明は、地中連続壁を用いて構造物を支持する地中支持構造及び建物に関する。 The present invention relates to an underground support structure and a building that support a structure using an underground continuous wall.
近年、構造物が高層化しつつある。超高層の構造物を支持する基礎には、地震時や暴風時に構造物が揺れて非常に大きな押込力や引抜力が加わる。既存の地中支持構造として、壁面の摩擦力が抵抗力となる地中連続壁工法や、拡径された杭の先端部が抵抗力となる拡底杭工法がある。しかし、これらの工法を単体で超高層の構造物の基礎に適用すると、基礎に加わる力に対して必要な抵抗力が得られない場合がある。 In recent years, the structure has become high-rise. The foundation that supports the super high-rise structure is shaken during an earthquake or storm, and a very large pushing force or pulling force is applied. As existing underground support structures, there are an underground continuous wall construction method in which the frictional force of the wall surface becomes a resistance force, and a bottom expansion pile construction method in which the tip of an enlarged pile becomes a resistance force. However, if these construction methods are applied to the foundation of a super high-rise structure by themselves, the required resistance to the force applied to the foundation may not be obtained.
特許文献１には、地中連続壁と拡底杭とを組み合わせた地下コンクリート構造が記載されている。この地下コンクリート構造は、円錐台状の拡底部を有する複数の拡底杭と、複数の拡底杭の間を連結するように連続的に構築される板状の地中連続壁とを備えている。
近年の建物の高層化に伴う押込力及び引抜力の増加に対して期待できる抵抗力に限りが生じている。特許文献１に記載された地下コンクリート構造によれば、地中連続壁工法や拡底杭工法を単独で適用する場合に比して押込力及び引抜力に対する抵抗力を向上させることができる。しかし、この地下コンクリート構造によれば、拡底部の底面が連続壁の底面の高さと同一となるように形成されているため、それぞれの底面の面積が重複しており、押込抵抗力や引抜抵抗力に対して有効な支圧面積が確保できなくなる虞がある。また、この地下コンクリート構造によれば、支持層の深さ等の地盤条件によっては、連続壁と拡底杭とを同一の深さまで構築すると工期が長期化し、コストが増大する虞がある。
There is a limit to the resistance that can be expected against the increase in pushing force and pulling force due to the recent increase in the height of buildings. According to the underground concrete structure described in
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、押込力及び引抜力に対してより大きな抵抗力を有すると共に、設計及び施工の自由度を高めてコストを低減することができる地中支持構造及び建物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a greater resistance to pushing force and pulling force, and can increase the degree of freedom in design and construction and reduce the cost. The purpose is to provide support structures and buildings.
上記の目的を達するために、本発明は、地盤に形成された連続壁と、前記連続壁に一体で形成されると共に、下方に向かうほど径が拡大する拡底部を有する拡底杭と、を備え、前記拡底部は、前記連続壁の下端から下方に突出して形成されていることを特徴とする、地中支持構造である。 In order to achieve the above object, the present invention includes a continuous wall formed on the ground and a bottom-expanded pile having a bottom-expanded portion that is integrally formed with the continuous wall and whose diameter increases downward. The bottom-expanded portion is an underground support structure characterized in that it is formed so as to project downward from the lower end of the continuous wall.
本発明によれば、連続壁の長さと拡底杭の長さを個別に設定することで、地盤条件や必要な耐力に応じて自由に設計することができる。また、拡底部が連続壁の下部に突出していることにより、連続壁の底面の支圧面積をなるべく大きく取ることができると共に、拡底部の底面を全て支圧面積とすることができ、押込力に対して大きな抵抗力を生じさせることができる。 According to the present invention, by individually setting the length of the continuous wall and the length of the expanded pile, it is possible to freely design according to the ground conditions and the required proof stress. Further, since the bottom-expanded portion protrudes to the lower part of the continuous wall, the bearing area of the bottom surface of the continuous wall can be made as large as possible, and the entire bottom surface of the bottom-expanded portion can be used as the bearing area. Can generate a large resistance to.
また、本発明は、前記拡底部は、前記地盤の支持層内に形成され、前記連続壁は、下端部が前記支持層内に形成されているように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the bottom-expanded portion may be formed in the support layer of the ground, and the continuous wall may be configured such that the lower end portion is formed in the support layer.
本発明によれば、連続壁に必要な摩擦抵抗力を生じさせることができるのであれば支持層内で連続壁の長さを拡底杭の長さに比して短く調整することができ、設計及び施工の自由度を高めることができる。 According to the present invention, the length of the continuous wall can be adjusted to be shorter than the length of the expanded pile in the support layer if the necessary frictional resistance force can be generated in the continuous wall. And the degree of freedom of construction can be increased.
また、本発明は、前記拡底部は、前記地盤の支持層内に形成され、前記連続壁は、下端部が前記支持層より上方に形成されているように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the bottom-expanded portion may be formed in the support layer of the ground, and the continuous wall may be configured such that the lower end portion is formed above the support layer.
本発明によれば、連続壁に必要な摩擦抵抗力を生じさせることができるのであれば、連続壁が支持層内で支持されないように連続壁の長さを拡底杭の長さに比して短く調整することができ、設計及び施工の自由度を高めることができる。 According to the present invention, if the required frictional resistance force can be generated in the continuous wall, the length of the continuous wall is compared with the length of the expanded pile so that the continuous wall is not supported in the support layer. It can be adjusted to be short, and the degree of freedom in design and construction can be increased.
また、本発明は、建物が上述した地中支持構造を備えるように構成されていてもよい。 Further, the present invention may be configured such that the building has the above-mentioned underground support structure.
本発明によれば、押込力及び引抜力に対してより大きな抵抗力を有すると共に、設計及び施工の自由度を高めてコストを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to have a greater resistance to pushing force and pulling force, and to increase the degree of freedom in design and construction to reduce the cost.
本発明によれば、押込力及び引抜力に対してより大きな抵抗力を有すると共に、設計及び施工の自由度を高めることができる。 According to the present invention, it has a greater resistance to pushing force and pulling force, and can increase the degree of freedom in design and construction.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る地中支持構造１の実施形態について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the
図１及に示されるように、地中支持構造１は、拡底杭２と、拡底杭２と一体に設けられた連続壁１０とを備える。連続壁１０は、いわゆる地中連続壁であり、地中に構築される鉄筋コンクリート構造体である。連続壁１０は、壁面と地盤との間に生じる面積に応じた摩擦力により押込抵抗力及び引抜抵抗力を発生させる。
As shown in FIGS. 1 and 1, the
拡底杭２は、鉛直方向に沿って設けられた円柱部３と、円柱部３の下端部に設けられた拡底部４とを備える。拡底杭２は、地中杭であり、地中に構築される鉄筋コンクリート構造体である。円柱部３は、円形断面を有する柱状に形成されている。円柱部３の上端は、地面と略同一の位置に形成されている。円柱部３の下端部は、連続壁１０の下端よりも突出し、連続壁１０の下端の位置以下の位置に形成されている。円柱部３の下端部には、拡底部４が形成されている。
The bottom-expanding
拡底部４は、下方に向かうほど径が拡大するように円錐台状に形成されている。拡底部４は、連続壁１０の底面から下方に突出して形成されている。即ち、拡底部４の底面と連続壁１０の底部との間は離間している。拡底杭２は、拡底部４により押込抵抗力及び引抜抵抗力を生じさせる。
The bottom-expanded
図２に示されるように、地中支持構造１は、地盤内に形成されて建物Ｔを支持する。地中支持構造１は、地震時や強風時に建物Ｔに加わる力に対して押込抵抗力及び引抜抵抗力を生じさせる。地中支持構造１は、例えば、建物Ｔの地下筐体Ｔ１の一部として設けられる。対向する一対の連続壁１０は、地下筐体Ｔ１の壁面の一部となり、下端が地下筐体Ｔ１の底部と同じ位置まで形成されている（図２（Ａ）参照）。対向する一対の連続壁１０は、下端が地下筐体Ｔ１の底部よりも下方の位置まで突出して形成されていてもよい（図２（Ｂ）参照）。
As shown in FIG. 2, the
この場合、全ての連続壁１０の下端が地下筐体Ｔ１の底部よりも下方の位置まで突出して形成されている必要はなく、一方の連続壁１０は、下端が地下筐体Ｔ１の底部と同じ位置まで形成され、他方の連続壁１０は、下端が地下筐体Ｔ１の底部よりも下方の位置まで突出して形成されているようにしてもよい。
In this case, it is not necessary that the lower ends of all the
次に、地中支持構造１の施工方法について説明する。
Next, the construction method of the
図３に示されるように、地中支持構造１の施工方法は、先ず地中に一対の拡底杭２を構築するための一対の孔Ｈを形成する。孔Ｈは、円柱状の孔Ｈ１を掘削した後、底部を円錐台状に拡径して孔Ｈ２を掘削する。孔Ｈは、アースドリル工法、リバースサーキュレーション工法、オールケーシング工法等により掘削される。次に、一対の孔Ｈの間の地盤を掘削し、連続壁１０を構築するための矩形断面の孔Ｇを形成する。孔Ｇは、ハイドロフレーズ掘削機、バケット式掘削機等により掘削される。
As shown in FIG. 3, in the construction method of the
図４に示されるように、地中支持構造１の施工方法は、孔Ｇを先に掘削した後に孔Ｈを掘削してもよい。孔Ｈ及び孔Ｇの中には、鉄筋が配置される。その後、孔Ｈ及び孔Ｇにコンクリートが打設され、地中支持構造１が構築される。
As shown in FIG. 4, in the construction method of the
次に、地中支持構造１の効果について説明する。
Next, the effect of the
図５（Ａ）に示されるように、地中支持構造１の条件を設定する。連続壁１０の条件は、例えば、厚さｔ＝１．５［ｍ］、幅Ｂｗ＝６［ｍ］、長さＬｗ＝１３［ｍ］に設定される。拡底杭２の条件は、例えば、軸径φ＝３．０［ｍ］、拡底径φ＝４．７［ｍ］、杭長Ｌｐ＝２０［ｍ］に設定される。ここで、杭長とは、円柱部３の頂面から拡底部４の底面までの長さである。地盤の条件は、例えば、極限支圧耐力Ｐａｐ（圧縮）＝７５００［ｋＮ／ｍ２］、極限支圧耐力Ｐａｐ（引抜）＝６０００［ｋＮ／ｍ２］、極限周面摩擦力Ｔｕ＝２００［ｋＮ／ｍ２］に設定される。但し、地中支持構造１の自重は考慮されていない。
As shown in FIG. 5A, the conditions of the
上記条件に基づいて、地中支持構造１の抵抗力について算出する。比較例として拡底部４の底面と連続壁の底部が同一面に形成されている構造体Ｋ（図５（Ｂ）参照）、拡底杭単体（図５（Ｃ）参照）、及び連続壁単体（図５（Ｄ）参照）の抵抗力の算出結果とを比較する。但し、比較例においては、連続壁の長さＬｗ＝２０［ｍ］に設定されている。
Based on the above conditions, the resistance of the
図６に示されるように、地中支持構造１は、押込抵抗力及び引抜抵抗力において構造体Ｋ、拡底杭単体、連続壁単体に比して性能の向上が見られた。特に、地中支持構造１は、構造体Ｋに比して性能の向上が見られた。
As shown in FIG. 6, the performance of the
地中支持構造１の支圧面積は、連続壁１０の底面の面積から、連続壁１０の底面と円柱部３の重複部分の面積を除いた面積に拡底部４の底面の面積を加えた面積である。これに比して構造体Ｋの支圧面積は、連続壁Ｋ１の底面の面積から、連続壁１０の底面と拡底部Ｋ３との重複部分の面積を除いた面積に拡底部Ｋ３の底面の面積を加えた面積である。そうすると、地中支持構造１は、構造体Ｋに比して地盤に支持される面積が多く形成されおり、押込抵抗力に有効な支圧面積をより多く確保することができる。
The bearing area of the
また、地中支持構造１によれば、構造体Ｋに比して拡底部４と地盤との接触面積がより多く形成されおり、引抜抵抗力に有効な抵抗力を生じさせる面積をより多く確保することができる。地中支持構造１において、拡底部４の側面は、全て地盤に接触している。これに比して構造体Ｋの拡底部Ｋ３の側面は、連続壁Ｋ２に一部が覆われており、地盤に接触する面積が地中支持構造１のものよりも小さく、引抜抵抗力に有効な抵抗力も小さくなる。
Further, according to the
次に、地中支持構造１の施工性について説明する。
Next, the workability of the
通常、構造物の基礎杭は、支持層まで到達するように構築される。構造体Ｋのように支持層まで連続壁及び拡底部を構築すると、連続壁１０が受け持つ必要な周面摩擦面積を超えて過剰な連続壁を構築する必要が生じ、工期が長期化しコストが増大する虞がある。これに比して、地中支持構造１は、連続壁１０が受け持つ必要な周面摩擦面積が確保されるように連続壁１０の長さが設定可能となる。
Usually, the foundation piles of a structure are constructed so as to reach the support layer. When a continuous wall and an expanded bottom portion are constructed up to the support layer like the structure K, it becomes necessary to construct an excessive continuous wall beyond the required peripheral friction area covered by the
図７に示されるように、地中支持構造１は、拡底部４が地盤の支持層Ｊ内に形成されると共に、連続壁１０が外力に対抗するために必要な摩擦面積を確保しつつ、下端部が拡底部４の底面よりも上方であり、且つ、支持層Ｊ内に形成されているように設計することができ、設計及び施工の自由度を高めることができる。
As shown in FIG. 7, in the
図８に示されるように、地中支持構造１は、拡底部４が地盤の支持層内に形成されると共に、連続壁１０の下端部は支持層の上方になるように設計してもよい。連続壁１０が外力に対抗するために必要な摩擦面積を確保できるのであれば、地中支持構造１は、連続壁１０の下端部が拡底部４の底面よりも上方であり、且つ、支持層よりも上方に形成されているように設計することができ、設計及び施工の自由度を高めることができる。即ち、地中支持構造１によれば、拡底杭２の拡底部４が支持層まで到達しているのであれば、連続壁１０の長さを自由に設定できるような自由な設計が可能となるため、連続壁１０の長さが短くなる分、工期を短縮化すると共に、コストを低減することができる。
As shown in FIG. 8, the
次に、地中支持構造１の変形例について説明する。
Next, a modified example of the
図９に示されるように、拡底杭２の円柱部３の外形は、連続壁１０の厚さ以下に形成されていてもよい。これにより、逆打ち工法で連続壁１０を地下空間の壁に利用する場合に凹凸が無い壁面を形成することができる。
As shown in FIG. 9, the outer shape of the
図１０に示されるように、拡底杭２は、連続壁１０の端部に設けられていてよい。また、図１１に示されるように、拡底杭２は、平面視して略直交方向に接続された連続壁１０の角部に形成されるものであってもよい。また、図１２に示されるように、円柱部３は、平面視して連続壁１０の中心軸Ｌに比して中心が偏心して形成されていてもよい。
As shown in FIG. 10, the
この他、円柱部３の径は、連続壁１０の壁厚によらずに自由に設定されるものであってもよい。近年の高層建物の施工において、工期を短縮するために連続壁を用いた逆打ち工法が用いられることが多い。逆打ち工法では、連続壁に形成される杭に鉄骨柱が埋め込まれる。この時、矩形の連続壁の中に円柱形の杭が取り込まれるように形成されているため、連続壁に埋め込まれる鉄骨柱の幅に応じて連続壁の壁厚を増す必要があり、工期が長期化しコストが増大する。それに対して地中支持構造１によれば、拡底杭２の円柱部３の径は、連続壁１０の壁厚によらずに自由に設定することができる。
In addition, the diameter of the
上述したように、地中支持構造１によれば、押込抵抗力に必要な摩擦力を連続壁１０の壁面で確保しつつ、拡底杭２の拡底部４により引抜抵抗力を向上させると共に、連続壁１０の長さを自由に設定することができ、設計及び施工の自由度が向上し工期を短縮すると共に、コストを低減することができる。
As described above, according to the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above one embodiment and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
１ 地中支持構造
２ 拡底杭
３ 円柱部
４ 拡底部
１０ 連続壁
Ｋ１ 連続壁
Ｋ２ 連続壁
Ｋ３ 拡底部
Ｔ 建物
1
Claims (4)
前記連続壁に一体で形成されると共に、下方に向かうほど径が拡大する拡底部を有する拡底杭と、を備え、
前記拡底部は、前記連続壁の下端から下方に突出して形成されていることを特徴とする、
地中支持構造。 A continuous wall formed on the ground and
It is provided with a bottom-expanding pile having a bottom-expanding portion that is integrally formed with the continuous wall and whose diameter increases downward.
The bottom-expanded portion is formed so as to project downward from the lower end of the continuous wall.
Underground support structure.
前記連続壁は、下端が前記支持層内に形成されていることを特徴とする、
請求項１に記載の地中支持構造。 The bottom expansion portion is formed in the support layer of the ground, and is formed.
The continuous wall is characterized in that the lower end is formed in the support layer.
The underground support structure according to claim 1.
前記連続壁は、下端が前記支持層より上方に形成されていることを特徴とする、
請求項１に記載の地中支持構造。 The bottom expansion portion is formed in the support layer of the ground, and is formed.
The continuous wall is characterized in that the lower end is formed above the support layer.
The underground support structure according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019113677A JP2020204235A (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Underground support structure and building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019113677A JP2020204235A (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Underground support structure and building |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020204235A true JP2020204235A (en) | 2020-12-24 |
Family
ID=73837347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019113677A Pending JP2020204235A (en) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Underground support structure and building |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020204235A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288214A (en) * | 1986-06-04 | 1987-12-15 | Ohbayashigumi Ltd | Wall type bottom-expanded piling work |
| JP2006291657A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Shimizu Corp | Supporting structure and supporting construction method for structure |
| JP2020186618A (en) * | 2019-05-17 | 2020-11-19 | 株式会社大林組 | Wall-shaped structure and method for constructing wall-shaped structure |
-
2019
- 2019-06-19 JP JP2019113677A patent/JP2020204235A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288214A (en) * | 1986-06-04 | 1987-12-15 | Ohbayashigumi Ltd | Wall type bottom-expanded piling work |
| JP2006291657A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Shimizu Corp | Supporting structure and supporting construction method for structure |
| JP2020186618A (en) * | 2019-05-17 | 2020-11-19 | 株式会社大林組 | Wall-shaped structure and method for constructing wall-shaped structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100915099B1 (en) | Structure for supporting retaining wall of earth with arch material and method constructing the arch structure | |
| JP2016199861A (en) | Pile foundation structure | |
| JP6021993B1 (en) | Rigid connection structure of lower end of support and concrete pile | |
| JP5092705B2 (en) | Support structure of structure, construction method of underground structure, replacement method of foundation load | |
| JP2011174252A (en) | Multi-stage diameter-enlarged pile and structure | |
| KR20090025496A (en) | Structure for reinforcing earthquake-proof efficiency | |
| KR20120102480A (en) | Phc pile with improved end bearing capacity and piling method of phc pile using the same | |
| KR20150107226A (en) | Apparatus for enlarging the embedded end of PHC file | |
| JP2020204235A (en) | Underground support structure and building | |
| JP2007170099A (en) | Method for preventing differential settlement by reducing liquefaction of existing building foundation | |
| JP6546428B2 (en) | Existing pile foundation reinforcement structure | |
| JP2011174251A (en) | Method of calculating drawing resistance of diameter-enlarged pile, diameter-enlarged pile, method of setting arrangement of diameter-enlarged pile, and method of determining quality of installation of diameter-enlarged pile | |
| JP5077857B1 (en) | Seismic reinforcement structure of existing structure foundation by composite ground pile foundation technology | |
| JP4228308B2 (en) | Reinforcement method for existing floors and seismic isolation method for existing buildings | |
| JP7033424B2 (en) | Underground continuous wall structure | |
| JP2006214201A (en) | Composite foundation of piles and continuous underground wall | |
| JP6774774B2 (en) | Pile foundation structure | |
| JP3561228B2 (en) | Construction method of steel pipe for concrete composite pile and steel pipe concrete composite pile | |
| JP4405226B2 (en) | Foundation reinforcement method for expansion of existing structures | |
| JP2014051826A (en) | Aseismic reinforcement structure for reinforced concrete | |
| JP5641550B1 (en) | Manufacturing method of steel pipe core material for friction pile and steel pipe core material for friction pile | |
| KR102503844B1 (en) | Upper reinforcement support to increase horizontal force of foundation pile | |
| JP2005016292A (en) | Combined footing of pile and diaphragm wall | |
| JP7406102B2 (en) | Pile foundation structure and construction method of structure foundation | |
| KR200424733Y1 (en) | A pre-cast type H-beam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230523 |