JP3671155B2

JP3671155B2 - Pile foundation structure

Info

Publication number: JP3671155B2
Application number: JP2001010200A
Authority: JP
Inventors: 雅嗣仲
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: JP2002212962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばビルや橋梁等のような建築・土木関係の構造物に固定されて地中地盤に埋め込まれたコンクリート製フーチング（構造物の基礎）を、基礎杭（硬盤層などの深い層に伝達して支持させる先端支持杭や杭外周面と地盤土砂との間の摩擦力で支持させる摩擦杭）の上端部たる杭頭部に支承させてなる杭基礎構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の杭基礎構造にあっては、一般に、図１７に示す如く、地中地盤１８１に構造単位としての基礎杭１８２を打設し、その杭頭部１８２ａとその上位に配置したコンクリート製のフーチング１８３とを、複数の杭鉄筋１８４…を両者１８２，１８３にコンクリート打設により埋設させることにより、剛接合しているのが普通である。なお、フーチング１８３は、上部構造体側の柱１８５及び基礎梁１８６に固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる剛接合構造では、地震等による過大な力（以下「地震力」という）が作用した場合、両者の境界部となる杭頭部接合部に応力が集中し、大地震時に杭頭部１８２ａ及びフーチング１８３の下部が損傷、破損し易く、それが原因で上部構造物の倒壊など被害が拡大する可能性がある。また、剛接合であるため、杭頭部接合部に作用する応力が大きくなるため、鉄筋１８４…の埋設数を必要以上に多くしたり、杭１８２やフーチング１８３の横断面形状（水平断面形状）を大きくしたりする必要がある。その結果、施工が煩雑になるばかりでなく、配筋工事の増大によって施工コストが嵩む。また、杭頭部接合部に損傷、破損が生じた際にはその箇所を復旧する必要があるが、杭頭部接合部は、地中地盤１８１に構造単位としてコンクリート打設された杭１８２に支持された下部構造であるために、復旧作業自体の作業性が非常に悪いとともに莫大な復旧費用を要する。
【０００４】
本発明は、このような問題を生じることなく、優れた耐震性能及び免震性能を発揮しうる杭基礎構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明の杭基礎構造にあっては、基礎杭の上端部たる杭頭部とその上位に配置されたフーチングとが接合手段を介して接合されている。而して、接合手段は、杭頭部に下部支承部材を固定し、フーチングの下端に上部支承部材を固定し、両支承部材の一方にピストン部を設けると共に他方にピストン部が嵌合するピストン受部を設け、ピストン部の端部にシールリングを嵌合固定すると共にピストン部の端部外周面及びこれに嵌合するシールリングの内周面を互に密接する下窄まり状のテーパ面に構成し、ピストン部とピストン受部との間に弾性部材を装填すると共に弾性部材とピストン部との間にシムプレートを介挿入して、杭頭部とフーチングとを弾性部材の弾性変形により相対回転自在に接合すると共に弾性部材に作用する荷重が前記テーパ面により弾性部材側への押圧力とピストン受部の内周面側への押付力との分力に分けられるように構成したものである。また、下部支承部材は、これに設けたフランジに穿設した複数の取付孔に、夫々、杭頭部から鉛直上方に延びる鉄筋の露出部分を挿通させると共に、当該各露出部分に形成したネジ部に当該フランジ上において螺合させたフランジ取付用ナットを締め付けることにより、杭頭部に固定されている。また、基礎杭は、これに埋設される鉄筋群の前記露出部分を、当該露出部分又はその近傍の鉄筋部分に取り付けた剛体製の位置決め治具により、取付孔群と同一の配置形態に保持した状態で、コンクリート打設されたものである。
【０００６】
かかる杭基礎構造の好ましい実施の形態にあって、位置決め治具は、前記露出部分に着脱自在に取り付けられたもので、下部支承部材の取り付け時には除去されるものであるか、又は、基礎杭に埋設される鉄筋部分に固着されたもので、基礎杭のコンクリート打設時に杭頭部に埋設されるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１６に基づいて具体的に説明する。
【０００８】
図１〜図６は本発明の実施の形態を示すもので、この実施の形態における杭基礎構造にあっては、図１に示す如く、基礎杭２の上端部たる杭頭部２ａとその上位に配置されたフーチング６とが、接合手段７により接合されている。なお、基礎杭２は、地中地盤１に場所打施工により形成された断面中実円形の鉄筋コンクリート杭（一般に「場所打杭」又は「現場造成杭」と称せられるもの）であり、フーチング６は、上部構造体である建物３から下方へ一体に延設した柱４及び基礎梁５に固定させて地中に埋め込み設置されたコンクリート製のものである。
【０００９】
而して、接合手段７は、図２及び図３に示す如く、フーチング６の下端部に固定した上部支承部材８と杭頭部２ａに固定した下部支承部材９との間に弾性部材１０を装填してなる。
【００１０】
上部支承部材８は、図２及び図３に示す如く、金属製のもので、平板状のフランジ８１とその下面中央部に垂設されたピストン部８２とフランジ８１の上面部に固着された複数のスタッドボルト８３…とからなる。上部支承部材８は、フランジ８１の下面がフーチング６の下面に略一致する形態に配置させた状態でフーチング６のコンクリート打設を行って、スタッドボルト８３…をフーチング６に埋設させることにより、フーチング６に固定されている。ピストン部８２は横断面形状が円形又は方形（この例では円形）をなすもので、下端外周部には充填材入りＰＴＦＥ等からなる合成樹脂製のシールリング１１が嵌合固定されている。なお、シールリング１１の外周形状は、ピストン部８２の外周から若干突出する円形又は方形（この例では円形）をなしており、ピストン部８２の下端外周面とシールリング１１の内周面とは、相互に密接する下窄まり状のテーパ面に構成されている。
【００１１】
下部支承部材９は、図２〜図４に示す如く、金属製のもので、上方開放状の凹部９２を有するピストン受部９１とその下端外周部に突設された円形環状又は方形環状（この例では円形環状）のフランジ９３とからなる。ピストン受部９１の凹部９２には、図３に示す如く、ピストン部８２が嵌合されるが、凹部９２の横断面形状を、ピストン部８２に固定したシールリング１１の外周形状に略一致するように設定して、シールリング１１が密に接触した状態でピストン部８２が嵌合されるようになっている。また、フランジ９３は、図３及び図４に示す如く、杭頭部２ａの上面形状よりやや小さい円形環状板又は方形環状板（この例では円形環状板）であり、ピストン受部９１を中心とする円上に配して等ピッチで並列する複数の取付孔９４…が穿設されている。
【００１２】
而して、下部支承部材９は、フランジ９３に穿設した各取付孔９４に、夫々、杭頭部２ａから鉛直上方に延びる鉄筋（杭主筋）１３の露出部分１３ａを挿通させると共に、当該各露出部分１３ａに形成したネジ部１３ｂにフランジ９３上において螺合させた一対のフランジ取付用ナット（ダブルナット）１４，１４を締め付けることにより、杭頭部２ａに固定されている。各取付孔９４は、鉄筋１３の露出部分１３ａを挿通させるに必要且つ十分な大きさのものとされており、取付孔９４…に露出部分１３ａ…が挿通された状態では、フランジ９３が水平方向にがたつくようなことがないようになっている。なお、フランジ９３を杭頭部２ａに取り付けるに当たっては、予め、図３に示す如く、エポキシ樹脂等のセルフレベリング材や無収縮モルタル材等の時効硬化材により、杭頭部２ａ上に、上面１５ａを水平面とするレベリング層１５を形成して、このレベリング層１５の上面をもってフランジ９３を設置するフランジ取付面１５ａとなしておくことが好ましい。
【００１３】
弾性部材１０は、図２及び図３に示す如く、ピストン受部９１の凹部９２に密に嵌合する平板形状をなすもので、凹部９２の底面部とピストン部８２の下面部との間にシムプレート１２を介在させた状態で挟圧されている。弾性部材１０の構成材としては、一般に、圧縮復元特性に優れたゴム弾性材又はゴム基材で構成されるエラストマー材が使用されるが、流動変形性のある鉛や鉛合金又は粘弾性体等を使用することも可能である。シムプレート１２は、弾性部材１０と同一の平面形状をなすものであり、弾性部材１０とピストン部８２との間に介挿されている。シムプレート１２の構成材としては、ＰＴＦＥ等の低摩擦性樹脂材が使用される。
【００１４】
以上のような接合手段７により杭頭部２ａとフーチング６とを接合した杭基礎構造にあっては、地震力が作用した場合、両支承部材８，９間に充填された弾性部材１０の弾性変形による杭頭部２ａとフーチング６との全方向への相対回転変位により、地震力によるエネルギーが効果的に吸収緩和されることになる。したがって、地震力が作用したときの杭頭部２ａとフーチング６との接合部への応力集中が著しく減少されるために、杭２及びフーチング６の断面を強度上の必要最低限に縮小し、かつ、配筋量も低減して施工の容易性及び低コスト化を図りながらも、過大な水平力が作用したときでも、杭頭部２ａ及びフーチング６の損傷、破損を防止して優れた耐震性能、免震性能を発揮させることが可能となる。
【００１５】
また、ピストン受部９１の凹部９２に収納されている弾性部材１０にはフーチング６を通じて上部構造体の重量が長期鉛直荷重として作用しており、さらに、地震力が作用した場合には、杭頭部２ａとフーチング６との相対回転変位に伴い弾性部材１０には強大な偏荷重が作用することになり、このとき、ピストン受部９１の凹部内周面とこれに嵌合するピストン部８２との間に僅かな隙間があっても、その隙間に弾性部材１０の外周縁部がはみ出して弾性部材１０が損傷（亀裂が入る等）し易く、それに伴い所定のエネルギー吸収機能が損なわれる虞れがある。しかし、ピストン受部９１の凹部９２に収納されている弾性部材１０の上面全域にはシムプレート１２が敷設されており且つピストン受部９１とピストン部８２との間にはシールリング１１が装填されていることから、杭頭部２ａとフーチング６との相対回転変位に伴う弾性部材１０の摩耗（上面部の摩耗）や破損（外周縁部のはみ出しによる破損やピストン部８２の下端縁部の片当たりによる破損）が確実に防止される。さらに、弾性部材１０に長期鉛直荷重や杭頭部２ａとフーチング６との相対回転変位に伴う偏荷重が作用したときにも、それらの荷重はピストン部８２の下端外周面である下窄まり状のテーパ面により弾性部材側への押圧力とピストン受部９１の内周面側への押付力との分力に分けられることから、シールリング１１の下面が全面的にシムプレート１２で受け止められていることとも相俟って、ピストン受部９１の内周面側へのシールリング１１の押付力が増強されることになる。したがって、地震等の発生時においても、ピストン受部９１の内周面（凹部９２の内周面）とピストン部８２との間に弾性部材１０がはみ出すような空間が生じず、弾性部材１０の外周縁部のはみ出しによる亀裂等の損傷を確実に防止することができると共に、弾性部材１０の腐食及び劣化を可及的に防止することができ、その結果、弾性部材１０による上述した如き優れた耐震性能、免震性能を長期に亘って安定よく維持することができる。
【００１６】
また、図１７に示す従来の杭基礎構造では、杭鉄筋１８４により杭頭部１８２ａとフーチング１８３とを剛接合しているため、フーチング１８３の横断面形状（水平断面形状）が基礎杭２の横断面形状に拘束されることになり、基礎杭２の横断面形状より小さくすることができないが、上記した構成の接合手段７により接合する場合には、フーチング６の横断面形状を基礎杭２の横断面形状に拘束されることなく独立して決定することができる。すなわち、フーチング６の横断面形状は、上部支承部材８を取り付けることができる範囲において、任意に設定することができ、例えば図２に示す如く、基礎杭２の横断面形状よりも小さくすることが可能である。
【００１７】
而して、本発明の杭基礎構造にあっては、図５に示す如く、基礎杭２が、これに埋設される鉄筋群１３…の露出部分（杭頭部２ａから鉛直上方に突出する鉄筋部分）１３ａ…を、当該露出部分１３ａ…に取り外し自在に取り付けた剛体製の位置決め治具１６により、取付孔群９４…と同一の配置形態に保持した状態で、コンクリート打設されたものとされており、杭頭部２ａ上の余盛りコンクリート２ｂを斫り出した後に、位置決め治具１６を露出部分１３ａ…から取り外した上で、この露出部分１３ａ…に下部支承部材９を取り付けるようにしている。
【００１８】
すなわち、基礎杭２を施工するに当たっては、予め、鉄筋１３…を帯筋（フープ筋）で結束する（図示せず）と共に、露出部分１３ａ…である鉄筋１３…の上端側部分を、これに位置決め治具１６を取り付けることにより、取付孔９４…と同一の配置形態に連結固定しておく。位置決め治具１６は、図５（Ａ）（Ｂ）及び図６に示す如く、取付孔９４…と配置，形状を同一とする貫通孔１６ａ…を形成した円環状の金属板であり、各貫通孔１６ａに鉄筋１３の上端側部分（露出部分となる鉄筋部分）１３ａを挿通させる共に当該鉄筋部分１３ａのネジ部１３ｂに螺着させた上下一対の治具固定用ナット１７，１７により水平に挟圧固定させることにより、鉄筋部分１３ａ…を取付孔９４…と同一の配置形態に連結固定する。なお、各ネジ部１３ｂは、コンクリートの付着を防止するために取り外し容易なビニールテープやキャップ等の被覆部材（図示せず）により養生されている。
【００１９】
そして、このように帯筋及び位置決め治具１６により環状配置形態に結束された鉄筋群１３…を地上から基礎杭２のコンクリート打設領域に吊支させた上、当該領域にコンクリートを打設し（図５（Ａ），図６）、コンクリート硬化後、杭頭部２ａの余盛りコンクリート（下部支承部材９の支承レベルより上方のコンクリート部分）を斫り出して、位置決め治具１６で連結されている鉄筋部分（露出部分）１３ａ…を杭頭部２ａ上に露出させる（図５（Ｂ））。
【００２０】
ところで、位置決め治具１６を使用しない場合には、露出部分１３ａ…となる上端側部分は、杭鉄筋組み立て時及びコンクリートの打設時又は硬化時に当初設定された相互間隔や相互位置が変位して、取付孔９４…と同一の配置形態にならない虞れがある。しかし、位置決め治具１６を使用しておけば、このような虞れがなく、鉄筋１３…を、露出部分１３ａ…が取付孔９４…と同一の配置形態に位置した状態で、基礎杭２に定着させることができる。
【００２１】
次に、露出部分１３ａ…から位置決め治具１６、治具固定用ナット１７…及び被覆部材を外した上、ある程度の流動性を有し且つ加熱等により時効硬化するエポキシ樹脂等のセルフレベリング材により、杭頭部２ａ上に、上面１５ａを水平面とするレベリング層１５を形成する（図５（Ｃ））。すなわち、セルフレベリング材を杭頭部２ａ上に適当量供給すると、セルフレベリング材は重力により表面（上面）が水平となる状態に流動，拡散する。爾後、これを加熱等により時効硬化させることにより、杭頭部２ａ上には上面１５ａを水平面とするセルフレベリング材の硬化層たるレベリング層１５が形成されることになり、杭頭部２ａの上面が水平面１５ａに修正される。したがって、余盛りコンクリート２ｂの斫り除去により形成された杭頭部２ａの上面が凹凸面や非水平面であるときにも、このようなレベリング層１５を形成しておくことにより、接合手段７による支承精度（杭頭部２ａに取り付けられる下部支承部材９の水平精度）を確保することができる。なお、セルフレベリング材を使用せず、無収縮モルタル材等を使用して杭頭部２ａ上にレベリング層１５を人為的に形成（施工）するようにしてもよい。このような無収縮モルタル材等によるレベリング層１５の上面１５ａの水平度は、人為的作業によるものであるから、セルフレベリング材を使用した場合に比して杭頭部２ａの水平修正度（水平精度）が低くなる虞れがある。しかし、接合手段７はある程度の角度吸収能力（例えば、上記構成の接合手段７では１／６０程度の傾斜を吸収しうる）を有するものであるから、杭頭部２ａの水平精度（杭頭部２ａに据え付けられた下部支承部材９の水平精度）が多少低くとも、接合手段７による接合精度にさほどの悪影響を及ぼすようなことはない。
【００２２】
次に、露出部分１３ａ…に下部支承部材９のフランジ９３の取付孔９４…を挿通させて（図５（Ｄ））、下部支承部材９をレベリング層１５上に設置し、各露出部分１３ａにワッシャを介して螺合させたナット１４，１４を締め付けることにより、下部支承部材９を杭頭部２ａに固定する（図２，図３）。
【００２３】
ところで、露出部分１３ａ…と取付孔９４…との配置形態（相互の位置関係）が一致していないときは、全ての取付孔９４…に露出部分１３ａ…を挿通させることができず、下部支承部材９の杭頭部２ａへの取り付けを行い得ない。また、各取付孔９４をこれに挿通させる露出部分１３ａの断面形状より大きなものとしておけば、両者１３ａ…，９４…の配置形態が多少齟齬している場合にも、露出部分１３ａ…を取付孔９４…に挿通させることができ、下部支承部材９の杭頭部２ａへの取り付けを行うことが可能であるが、このように各取付孔９４を露出部分１３ａの断面形状に比して必要以上に大きくしておくと、取付孔９４…とこれに挿通させた露出部分１３ａ…との間に大きながたつきが生じるため、フランジ取付用ナット１４…による締付力を如何に高くしておいたとしても、地震時等において下部支承部材９が水平方向にがたついて接合手段７による耐震機能及び免震機能が良好に発揮されない。
【００２４】
しかし、鉄筋１３…を、上記した如く、基礎杭施工時（コンクリートの打設，硬化時）における露出部分１３ａ…の変位を位置決め治具１６により阻止した状態で、つまり露出部分１３ａ…を位置決め治具１６によりフランジ９３の取付孔９４…と同一の配置形態に固定連結した状態で、基礎杭２に定着させるようにすると、露出部分１３ａ…の水平面上における相互の位置関係が取付孔９４…の水平面上における相互の位置関係に一致して、上記のような問題を生じない。すなわち、接合手段７の機能を十分に発揮させるためには、各取付孔９４を露出部分１３ａが大きながたつきを生じない状態で挿通される程度の大きさとしておくことが要請され、取付孔９４をこのように露出部分１３ａを挿通させうる最小限の大きさとした場合には、鉄筋群１３…を、露出部分群１３ａ…がフランジ９３の取付孔群９４…と同一の配置形態に配置された状態で、基礎杭２に定着されていることが要請されるが、これらの要請は上記した如く位置決め治具１６を使用して基礎杭２の施工を行うことにより容易に実現することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものでなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲において、適宜に改良，変更することができる。
【００２６】
例えば、上部支承部材８のフランジ８１に、スタッドボルト８３に代えて、図７及び図８に示す如き抵抗鉄筋８４を設けておくことにより、上部支承部材８のフーチング６への固定強度（引抜抵抗力）を更に向上させることができる。すなわち、図７及び図８に示すものでは、フランジ８１の上面部に複数の袋ナット８５…を固着（溶着）し、各袋ナット８５に長尺な抵抗鉄筋８４を螺着すると共に、抵抗鉄筋８４の上端部に、これに螺合させた一対のナット８６，８６により支圧ワッシャ８７を固定して、スタッドボルト８３を使用した場合に比して、上部支承部材８のフーチング６への固定強度を大幅に向上させるようにしている。
【００２７】
また、弾性部材１０を介しての両支承部材８，９の嵌合形態における上下関係は、上記した場合と逆にすることも可能である。すなわち、図７及び図８に示す接合手段７にあっては、上部支承部材８がフランジ８１とその下面中央部に垂設したピストン受部８８とからなり、下部支承部材９がフランジ９３とその上面中央部に突設したピストン部９５とからなり、ピストン受部８８の凹部８８ａにその上方から順に弾性部材１０、シムプレート１２及びピストン部９５が嵌合されていて、上記したものと同一の耐震性能及び免震性能が発揮される。
【００２８】
また、接合手段７による接合部分を、引抜抵抗力が付与されるように構成することもできる。例えば、図７及び図８に示す如く、ピストン部９５の中間外周部に環状凸部９６を形成すると共に、ピストン受部８８の下端部に断面Ｌ字状の係合リング８９を取り付けて、両者８９，９６の係合作用により、両支承部材８，９の相互離間（鉛直方向への相互離間）を阻止するように構成することができる。なお、係合リング８９は分割構造（例えば二つ割構造）をなすものである。
【００２９】
また、位置決め治具１６は、図９、図１１及び図１２又は図１０〜図１２図に示す如く、露出部分１３ａの近傍の鉄筋部分であって基礎杭２に埋設される鉄筋部分（以下「杭内埋設部分」という）１３ｃに固着して、基礎杭２のコンクリート打設時に杭頭部２ａに埋設されるものとしてもよい。すなわち、上記したものと同一の位置決め治具１６を、その各貫通孔１６ａに杭内埋設部分１３ｃを挿通させる共にその挿通部分を溶接して、杭内埋設部分１３ｃ…に固着して、露出部分１３ａ…を取付孔９４…と同一の配置形態に保持させておく。そして、位置決め治具１６及び帯筋により所定配置形態に連結した鉄筋１３…を使用して、上記したと同様に、コンクリート打設による基礎杭２の施工を行う。かかる場合にも、露出部分１３ａ…は、位置決め治具１６により直接拘束されていないが、その近傍の杭内埋設部分１３ｃ…が位置決め治具１６により連結されているから、コンクリートの打設，硬化により取付孔９４…の配置形態と異なる配置に変位することがなく、基礎杭２の施工後においては、取付孔９４…と同一の配置形態に位置される。なお、位置決め治具１６が基礎杭２に埋設されている点を除いて、図９、図１１及び図１２に示す杭基礎構造の構成は図２〜図４に示すものと同一であり、図１０〜図１２図に示す杭基礎構造の構成は図７及び図８に示すものと同一である。
【００３０】
また、基礎杭２の横断面形状（水平断面形状）つまり杭径は、下部支承部材９を取り付けうることを条件として任意に設定することができ、基礎杭２の横断面形状が大きい場合にも、鉄筋構造を図１３及び図１４又は図１５及び図１６に示す如く工夫しておくことにより、下部支承部材９が必要以上に大型化して施工性，経済性が劣るといった問題は排除することができる。すなわち、図１３及び図１４に示すものでは、帯筋１３１…で環状に連結された鉄筋（杭主筋）１３…の上端側部分を、内方へと屈曲させて、フランジ９３の取付孔９４…と同一の配置形態に位置する露出部分１３ａ…となし、この露出部分１３ａにフランジ９３を取り付けるように工夫してある。また、図１５及び図１６に示すものでは、取付孔９４と同一の配置形態に位置させた鉄筋（中吊鉄筋）１３…を、帯筋１３２ａ…により連結すると共に、帯筋１３２ｂ…により環状に連結されて基礎杭２に埋設された杭主筋１３３…に、結束鉄筋１３４…により中吊状に連結して、杭頭部２ａから突出する鉄筋１３…の上端部分である露出部分１３ａにフランジ９３を取り付けるように工夫してある。何れの場合にも、前記したと同様に、基礎杭２の施工時においては、図１３又は図１５に一点鎖線で示す如く露出部分１３ａ…に位置決め治具１６を治具固定用ナット１７…により取り外し自在に固定させておくか、図１３又は図１５に二点鎖線で示す如く、露出部分近傍の杭内埋設部分１３ｃに位置決め治具１６を固着（溶着）しておく。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の杭基礎構造によれば、冒頭で述べた問題を生じることなく、建物の耐震性能及び免震性能を大幅に向上させることができる。また、下部支承部材の杭頭部への取り付けを、基礎杭に定着させた鉄筋の上端部分である露出部分を使用して、容易に且つ適正に行うことができることから、接合手段を耐震機能及び免震機能を適正に発揮しうる状態に容易に組み立て，据え付けることができ、杭基礎構造の施工効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る杭基礎構造の一例を示す縦断正面図である。
【図２】図１の要部（隅柱の周辺部分）を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】図２の要部（接合手段の周辺部分）を拡大して示す詳細図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断平面図である。
【図５】基礎杭の施工から下部支承部材の取り付けに至る工程を示す縦断正面図であり、Ａ図は基礎杭コンクリートの打設状態を示し、Ｂ図は余盛りコンクリートを除去した状態を示し、Ｃ図は杭頭部上に露出する鉄筋部分から位置決め治具を取り外した状態を示し、Ｄ図は当該鉄筋部分に下部支承部材のフランジの取付孔を挿通させた状態を示している。
【図６】図５（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う横断平面図である。
【図７】杭基礎構造の変形例を示す図２相当の縦断正面図である。
【図８】図７の要部（接合手段の周辺部分）を拡大して示す詳細図である。
【図９】杭基礎構造の他の変形例を示す図２相当の縦断正面図である。
【図１０】杭基礎構造の更に他の変形例を示す図２相当の縦断正面図である。
【図１１】図９又は図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う縦断平面図である。
【図１２】図９又は図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う縦断平面図である。
【図１３】杭基礎構造の更に他の変形例を示す要部（杭頭部）の縦断正面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う横断平面図である。
【図１５】杭基礎構造の更に他の変形例を示す要部（杭頭部）の縦断正面図である。
【図１６】図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う横断平面図である。
【図１７】従来の杭基礎構造を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
２… 基礎杭、２ａ…杭頭部、６…フーチング、７…接合手段、８…上部支承部材、９…下部支承部材、１０…弾性部材、１１…シールリング、１２…シムプレート、１３…鉄筋、１３ａ…露出部分、１３ｂ…ネジ部、１３ｃ…杭内埋設部分（杭に埋設される露出部分近傍の鉄筋部分）、１４…フランジ取付用ナット、１６…位置決め治具、１６ａ…貫通孔、１７…治具固定用ナット、８２，９５…ピストン部、８８，９１…ピストン受部、９３…フランジ、９４…取付孔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a concrete footing (foundation of a structure) that is fixed to an architectural / civil engineering structure such as a building or a bridge, and embedded in the underground ground, and a deep layer such as a hard pile layer. It is related with the pile foundation structure supported by the pile head which is the upper end part of the tip support pile which is transmitted to and supported, and the friction pile between the outer peripheral surface of the pile and the ground soil).
[0002]
[Prior art]
In this type of pile foundation structure, generally, as shown in FIG. 17, a foundation pile 182 as a structural unit is placed on the underground ground 181 and the pile head 182a and the concrete made of the concrete disposed above the pile head 182a. Usually, the footing 183 is rigidly joined by embedding a plurality of pile rebars 184... The footing 183 is fixed to the column 185 and the foundation beam 186 on the upper structure side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a rigid joint structure, when an excessive force due to an earthquake or the like (hereinafter referred to as “seismic force”) is applied, stress concentrates on the pile head joint that is the boundary between the two, and the pile head during a large earthquake The lower portions of 182a and footing 183 are likely to be damaged or broken, which may cause damage such as collapse of the upper structure. In addition, since it is a rigid joint, the stress acting on the pile head joint is increased, so the number of embedded reinforcing bars 184... Is increased more than necessary, or the cross-sectional shape (horizontal cross-sectional shape) of the pile 182 and footing 183. It is necessary to enlarge. As a result, the construction is not only complicated, but the construction cost is increased due to an increase in the bar arrangement work. In addition, when the pile head joint is damaged or broken, it is necessary to restore the place, but the pile head joint is attached to the pile 182 that is concretely placed as a structural unit in the underground ground 181. Due to the supported substructure, the workability of the restoration work itself is very poor and enormous restoration costs are required.
[0004]
An object of this invention is to provide the pile foundation structure which can exhibit the outstanding seismic performance and seismic isolation performance, without producing such a problem.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the pile foundation structure of the present invention solve this problem, the upper end portion serving as pile head of the foundation pile and the footing disposed at its upper is bonded via a junction means. Thus, the joining means is a piston in which the lower support member is fixed to the pile head, the upper support member is fixed to the lower end of the footing, the piston portion is provided on one of the both support members, and the piston portion is fitted to the other. A tapered portion with a tapered shape that provides a receiving portion, fits and fixes the seal ring to the end portion of the piston portion, and closely contacts the outer peripheral surface of the end portion of the piston portion and the inner peripheral surface of the seal ring fitted thereto. And an elastic member is loaded between the piston portion and the piston receiving portion, and a shim plate is inserted between the elastic member and the piston portion so that the pile head and the footing are moved by elastic deformation of the elastic member. A structure in which the load acting on the elastic member is divided into the component force of the pressing force to the elastic member side and the pressing force to the inner peripheral surface side of the piston receiving portion by the taper surface while being joined relatively freely. It is. In addition , the lower support member allows the exposed portions of the reinforcing bars extending vertically upward from the pile heads to be inserted through the plurality of mounting holes formed in the flanges provided in the lower support member, and screw portions formed on the exposed portions. It is fixed to the pile head by tightening a nut for flange mounting screwed onto the flange. Further, the foundation pile is held in the same arrangement form as the mounting hole group by the rigid positioning jig attached to the exposed portion or the reinforcing bar portion in the vicinity of the exposed portion of the reinforcing bar group embedded in the foundation pile. In the state, the concrete has been placed.
[0006]
In a preferred embodiment of such a pile foundation structure, the positioning jig is detachably attached to the exposed portion, and is removed when the lower support member is attached, It is affixed to the reinforced part to be buried, and is buried in the pile head when placing concrete in the foundation pile.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS.
[0008]
1 to 6 show an embodiment of the present invention. In the pile foundation structure in this embodiment, as shown in FIG. 1, a pile head 2a as an upper end portion of the foundation pile 2 and its upper part are shown. The footing 6 disposed in the position is joined by the joining means 7. The foundation pile 2 is a reinforced concrete pile (generally referred to as “placed pile” or “in-situ pile”) formed by cast-in-place on the underground ground 1, and the footing 6 is In addition, it is made of concrete and is embedded in the ground by being fixed to a pillar 4 and a foundation beam 5 integrally extending downward from the building 3 which is an upper structure.
[0009]
Thus, as shown in FIGS. 2 and 3, the joining means 7 includes an elastic member 10 between the upper support member 8 fixed to the lower end portion of the footing 6 and the lower support member 9 fixed to the pile head 2a. Loaded.
[0010]
As shown in FIGS. 2 and 3, the upper support member 8 is made of metal, and has a flat plate-like flange 81, a piston portion 82 suspended from the center portion of the lower surface thereof, and a plurality of members fixed to the upper surface portion of the flange 81. Stud bolts 83... The upper support member 8 is subjected to concrete placement of the footing 6 in a state where the lower surface of the flange 81 is substantially coincident with the lower surface of the footing 6, and the stud bolts 83 are embedded in the footing 6, thereby 6 is fixed. The piston portion 82 has a circular or square shape (circular in this example), and a synthetic resin seal ring 11 made of PTFE containing filler is fitted and fixed to the outer peripheral portion of the lower end. The outer peripheral shape of the seal ring 11 is a circular shape or a square shape (a circular shape in this example) slightly protruding from the outer periphery of the piston portion 82, and the lower end outer peripheral surface of the piston portion 82 and the inner peripheral surface of the seal ring 11 are The tapered surfaces are constricted in close contact with each other.
[0011]
The lower support member 9 is made of metal, as shown in FIGS. 2 to 4, a piston receiving portion 91 having a concave portion 92 that is open upward, and a circular annular shape or a rectangular annular shape projecting from the outer periphery of the lower end thereof (this In this example, the flange 93 has a circular ring shape. As shown in FIG. 3, the piston portion 82 is fitted into the recess 92 of the piston receiving portion 91, but the cross-sectional shape of the recess 92 substantially matches the outer peripheral shape of the seal ring 11 fixed to the piston portion 82. Thus, the piston portion 82 is fitted in a state where the seal ring 11 is in close contact. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the flange 93 is a circular annular plate or a rectangular annular plate (in this example, a circular annular plate) that is slightly smaller than the top surface shape of the pile head 2a. A plurality of mounting holes 94... Are arranged in parallel with each other at an equal pitch.
[0012]
Thus, the lower support member 9 allows the exposed portions 13a of the reinforcing bars (pile main bars) 13 extending vertically upward from the pile heads 2a to be inserted into the mounting holes 94 formed in the flange 93, respectively. By fixing a pair of flange mounting nuts (double nuts) 14 and 14 screwed onto the flange 93 to a screw portion 13b formed in the exposed portion 13a, the screw head 13a is fixed to the pile head 2a. Each mounting hole 94 has a size that is necessary and sufficient to allow the exposed portion 13a of the reinforcing bar 13 to be inserted. When the exposed portion 13a is inserted into the mounting hole 94, the flange 93 is in the horizontal direction. There is no such thing as rattling. In attaching the flange 93 to the pile head 2a, as shown in FIG. 3, an upper surface 15a is formed on the pile head 2a with an age hardening material such as a self-leveling material such as an epoxy resin or a non-shrink mortar material. It is preferable to form a leveling layer 15 having a horizontal plane as a flange mounting surface 15a on which the flange 93 is installed with the upper surface of the leveling layer 15.
[0013]
As shown in FIGS. 2 and 3, the elastic member 10 has a flat plate shape that fits closely into the concave portion 92 of the piston receiving portion 91, and is between the bottom surface portion of the concave portion 92 and the lower surface portion of the piston portion 82. It is clamped with the shim plate 12 interposed. As a constituent material of the elastic member 10, generally, an elastic material made of a rubber elastic material or a rubber base material having excellent compression recovery characteristics is used, but lead, lead alloy, viscoelastic body, etc. having flow deformability are used. Can also be used. The shim plate 12 has the same planar shape as the elastic member 10 and is interposed between the elastic member 10 and the piston portion 82. As a constituent material of the shim plate 12, a low friction resin material such as PTFE is used.
[0014]
In the pile foundation structure in which the pile head 2a and the footing 6 are joined by the joining means 7 as described above, when the seismic force is applied, the elasticity of the elastic member 10 filled between the support members 8 and 9 is obtained. By the relative rotational displacement of the pile head 2a and the footing 6 in all directions due to the deformation, the energy due to the seismic force is effectively absorbed and relaxed. Therefore, since the stress concentration at the joint between the pile head 2a and the footing 6 when the seismic force is applied is significantly reduced, the cross section of the pile 2 and the footing 6 is reduced to the minimum necessary in strength, In addition, while reducing the amount of bar arrangement and making the construction easy and cost-effective, even when an excessive horizontal force is applied, the pile head 2a and footing 6 are prevented from being damaged and broken, providing excellent earthquake resistance. Performance and seismic isolation performance can be demonstrated.
[0015]
Further, the weight of the upper structure acts as a long-term vertical load through the footing 6 on the elastic member 10 accommodated in the recess 92 of the piston receiving portion 91, and further, when an earthquake force acts, Along with the relative rotational displacement between the portion 2a and the footing 6, a large unbalanced load is applied to the elastic member 10, and at this time, the concave inner peripheral surface of the piston receiving portion 91 and the piston portion 82 fitted thereto Even if there is a slight gap between them, the outer peripheral edge of the elastic member 10 protrudes into the gap and the elastic member 10 is likely to be damaged (cracked, etc.), and the predetermined energy absorbing function may be impaired accordingly. There is. However, the shim plate 12 is laid over the entire upper surface of the elastic member 10 accommodated in the recess 92 of the piston receiving portion 91, and the seal ring 11 is loaded between the piston receiving portion 91 and the piston portion 82. Therefore, wear (upper surface wear) and breakage of the elastic member 10 due to relative rotational displacement between the pile head 2a and the footing 6 (breakage due to protrusion of the outer peripheral edge, and pieces of the lower edge of the piston portion 82) Damage due to hitting is reliably prevented. Further, even when a long-term vertical load or an offset load associated with the relative rotational displacement between the pile head 2 a and the footing 6 is applied to the elastic member 10, these loads are constricted in the lower end outer peripheral surface of the piston portion 82. Since the taper surface is divided into the component force of the pressing force toward the elastic member and the pressing force toward the inner peripheral surface of the piston receiving portion 91, the lower surface of the seal ring 11 is entirely received by the shim plate 12. In combination with this, the pressing force of the seal ring 11 on the inner peripheral surface side of the piston receiving portion 91 is enhanced. Therefore, even when an earthquake or the like occurs, there is no space where the elastic member 10 protrudes between the inner peripheral surface of the piston receiving portion 91 (the inner peripheral surface of the recess 92) and the piston portion 82, and the elastic member 10 It is possible to reliably prevent damage such as cracks due to protrusion of the outer peripheral edge, and to prevent the elastic member 10 from being corroded and deteriorated as much as possible. As a result, the elastic member 10 is excellent as described above. Seismic performance and seismic isolation performance can be maintained stably over a long period of time.
[0016]
In the conventional pile foundation structure shown in FIG. 17, the pile head 182 a and the footing 183 are rigidly joined by the pile rebar 184, so that the transverse cross-sectional shape (horizontal cross-sectional shape) of the footing 183 is the crossing of the foundation pile 2. Although it will be restrained by surface shape and cannot be made smaller than the cross-sectional shape of the foundation pile 2, when joining by the joining means 7 of an above-described structure, the cross-sectional shape of the footing 6 is made into the foundation pile 2's shape. It can be determined independently without being constrained by the cross-sectional shape. That is, the cross-sectional shape of the footing 6 can be arbitrarily set within a range in which the upper support member 8 can be attached. For example, as shown in FIG. Is possible.
[0017]
Thus, in the pile foundation structure of the present invention, as shown in FIG. 5, the foundation pile 2 is an exposed portion of a reinforcing bar group 13 embedded in the pile (reinforcing bars protruding vertically upward from the pile head 2a). The portion) 13a... Is placed in the concrete with the rigid positioning jig 16 detachably attached to the exposed portion 13a. After surfacing the surplus concrete 2b on the pile head 2a, after removing the positioning jig 16 from the exposed portion 13a, the lower support member 9 is attached to the exposed portion 13a. Yes.
[0018]
That is, when constructing the foundation pile 2, the reinforcing bars 13 are previously bound with a hoop (not shown), and the upper end side portion of the reinforcing bars 13 that is the exposed portion 13 a is attached to this. By attaching the positioning jig 16, it is connected and fixed in the same arrangement form as the attachment holes 94. As shown in FIGS. 5 (A), 5 (B) and 6, the positioning jig 16 is an annular metal plate in which through holes 16a having the same arrangement and shape as the mounting holes 94 are formed. The upper end side portion (reinforcing bar portion) 13a of the reinforcing bar 13 is inserted into the hole 16a and is horizontally held by a pair of upper and lower jig fixing nuts 17 and 17 screwed to the screw portion 13b of the reinforcing bar portion 13a. By fixing with pressure, the reinforcing bar portions 13a are connected and fixed in the same arrangement form as the mounting holes 94. Each screw portion 13b is cured by a covering member (not shown) such as a vinyl tape or a cap that can be easily removed to prevent adhesion of concrete.
[0019]
Then, the reinforcing bars 13... Bound in an annular arrangement form by the band and positioning jig 16 are suspended from the ground to the concrete placement area of the foundation pile 2 and then concrete is placed in the area. (FIG. 5 (A), FIG. 6), after the concrete is hardened, the piled-up concrete of the pile head 2a (the concrete portion above the support level of the lower support member 9) is rolled out and connected by the positioning jig 16. The rebar portion (exposed portion) 13a... Exposed is exposed on the pile head 2a (FIG. 5B).
[0020]
By the way, when the positioning jig 16 is not used, the upper end side portion which becomes the exposed portion 13a... Is displaced in the mutual interval and mutual position initially set at the time of pile reinforcement assembling and at the time of placing concrete or hardening. , There is a possibility that the same arrangement form as the mounting holes 94. However, if the positioning jig 16 is used, there is no such fear, and the reinforcing bars 13 are placed on the foundation pile 2 in a state where the exposed portions 13a are positioned in the same arrangement form as the mounting holes 94. It can be fixed.
[0021]
Next, by removing the positioning jig 16, the jig fixing nut 17 and the covering member from the exposed portion 13a, and using a self-leveling material such as an epoxy resin which has a certain degree of fluidity and is age-hardened by heating or the like. The leveling layer 15 having the upper surface 15a as a horizontal plane is formed on the pile head 2a (FIG. 5C). That is, when an appropriate amount of self-leveling material is supplied onto the pile head 2a, the self-leveling material flows and diffuses in a state where the surface (upper surface) is horizontal due to gravity. After dredging, the leveling layer 15 as a hardened layer of a self-leveling material having the upper surface 15a as a horizontal surface is formed on the pile head 2a by age-hardening this by heating or the like, and the upper surface of the pile head 2a. Is corrected to a horizontal plane 15a. Therefore, even when the upper surface of the pile head 2a formed by removing the piled concrete 2b is uneven or non-horizontal, by forming such a leveling layer 15, the joining means 7 The bearing accuracy (horizontal accuracy of the lower bearing member 9 attached to the pile head 2a) can be ensured. The leveling layer 15 may be artificially formed (constructed) on the pile head 2a using a non-shrink mortar material or the like without using a self-leveling material. Since the levelness of the upper surface 15a of the leveling layer 15 by such a non-shrinking mortar material is due to artificial work, the level of horizontal correction (horizontal level) of the pile head 2a is higher than when a self-leveling material is used. (Accuracy) may be lowered. However, since the joining means 7 has a certain degree of angle absorption capability (for example, the joining means 7 having the above configuration can absorb an inclination of about 1/60), the horizontal accuracy of the pile head 2a (the pile head) Even if the horizontal accuracy of the lower support member 9 installed in 2a is somewhat low, the joining accuracy by the joining means 7 is not adversely affected.
[0022]
Next, the mounting holes 94 of the flange 93 of the lower support member 9 are inserted into the exposed portions 13a (FIG. 5D), and the lower support member 9 is installed on the leveling layer 15, and each exposed portion 13a is exposed to each exposed portion 13a. The lower support member 9 is fixed to the pile head 2a by tightening the nuts 14 and 14 screwed through the washer (FIGS. 2 and 3).
[0023]
By the way, when the arrangement form (mutual positional relationship) of the exposed portions 13a and the mounting holes 94 does not match, the exposed portions 13a cannot be inserted into all the mounting holes 94, and the lower support The member 9 cannot be attached to the pile head 2a. Further, if each mounting hole 94 is made larger than the cross-sectional shape of the exposed portion 13a to be inserted therethrough, the exposed portion 13a ... 94 can be inserted and the lower support member 9 can be attached to the pile head 2a, but the attachment holes 94 are more than necessary as compared with the cross-sectional shape of the exposed portion 13a. However, since a large rattling occurs between the mounting holes 94 and the exposed portions 13a inserted through the mounting holes 94, the tightening force by the flange mounting nuts 14 is increased. Even if there is an earthquake, the lower support member 9 rattles in the horizontal direction, and the seismic function and seismic isolation function by the joining means 7 are not satisfactorily exhibited.
[0024]
However, as described above, the reinforcing bars 13 are placed in a state in which the displacement of the exposed portions 13a is prevented by the positioning jig 16 during foundation pile construction (concrete placement and hardening), that is, the exposed portions 13a are positioned and cured. When the tool 16 is fixedly connected to the foundation pile 2 in a state where it is fixedly connected to the mounting hole 94 of the flange 93, the positional relationship between the exposed portions 13a on the horizontal plane is the same as that of the mounting hole 94. The above problem does not occur in accordance with the mutual positional relationship on the horizontal plane. That is, in order to fully exhibit the function of the joining means 7, it is required that each mounting hole 94 be sized so that the exposed portion 13 a can be inserted in a state in which the exposed portion 13 a does not cause large rattling. In this way, the reinforcing bar group 13 is arranged in the same arrangement form as the mounting hole group 94 of the flange 93 in the reinforcing bar group 13. In this state, it is required to be fixed to the foundation pile 2, but these requests can be easily realized by constructing the foundation pile 2 using the positioning jig 16 as described above. .
[0025]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be improved and changed as appropriate without departing from the basic principle of the present invention.
[0026]
For example, instead of the stud bolt 83, a resistance reinforcing bar 84 as shown in FIGS. 7 and 8 is provided on the flange 81 of the upper support member 8, thereby fixing the upper support member 8 to the footing 6. Force) can be further improved. That is, in the one shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of cap nuts 85 are fixed (welded) to the upper surface portion of the flange 81, and a long resistance rebar 84 is screwed to each cap nut 85. A support washer 87 is fixed to the upper end of 84 by a pair of nuts 86 and 86 screwed thereto, and the upper support member 8 is fixed to the footing 6 as compared with the case where the stud bolt 83 is used. The strength is greatly improved.
[0027]
Further, the vertical relationship in the fitting form of the support members 8 and 9 via the elastic member 10 can be reversed from the above case. That is, in the joining means 7 shown in FIGS. 7 and 8, the upper support member 8 is composed of a flange 81 and a piston receiving portion 88 suspended from the center of the lower surface thereof, and the lower support member 9 is connected to the flange 93 and its flange portion 93. The elastic member 10, the shim plate 12, and the piston part 95 are fitted in the recess 88a of the piston receiving part 88 in this order from above, and is the same as described above. Seismic performance and seismic isolation performance are demonstrated.
[0028]
Moreover, the joining part by the joining means 7 can also be comprised so that extraction resistance may be provided. For example, as shown in FIGS. 7 and 8, an annular convex portion 96 is formed on the intermediate outer peripheral portion of the piston portion 95, and an engagement ring 89 having an L-shaped cross section is attached to the lower end portion of the piston receiving portion 88. By the engaging action of 89 and 96, it can comprise so that the mutual separation (separation in the vertical direction) of both the supporting members 8 and 9 may be prevented. The engagement ring 89 has a split structure (for example, a split structure).
[0029]
Further, as shown in FIGS. 9, 11 and 12 or FIGS. 10 to 12, the positioning jig 16 is a reinforcing bar portion in the vicinity of the exposed portion 13a and embedded in the foundation pile 2 (hereinafter, “ It is good also as what is fixed to 13c) and is embed | buried under the pile head 2a at the time of concrete placement of the foundation pile 2. That is, the same positioning jig 16 as described above is inserted into each through-hole 16a and the embedded portion 13c in the pile is welded, and the inserted portion is welded and fixed to the embedded portion 13c in the pile, and the exposed portion 13a is held in the same arrangement form as the mounting holes 94. And the reinforcement pile 13 ... connected with the predetermined arrangement | positioning form with the positioning jig 16 and the strip is used, and construction of the foundation pile 2 by concrete placement is performed similarly to the above. Also in such a case, the exposed portions 13a are not directly restrained by the positioning jig 16, but the pile embedded portions 13c in the vicinity thereof are connected by the positioning jig 16, so that the concrete is placed and hardened. Therefore, after the foundation pile 2 is constructed, it is positioned in the same arrangement form as the attachment holes 94. The configuration of the pile foundation structure shown in FIGS. 9, 11 and 12 is the same as that shown in FIGS. 2 to 4 except that the positioning jig 16 is embedded in the foundation pile 2. The structure of the pile foundation structure shown in FIGS. 10 to 12 is the same as that shown in FIGS. 7 and 8.
[0030]
Further, the cross-sectional shape (horizontal cross-sectional shape) of the foundation pile 2, that is, the pile diameter can be arbitrarily set on condition that the lower support member 9 can be attached, and even when the cross-sectional shape of the foundation pile 2 is large By devising the reinforcing bar structure as shown in FIG. 13 and FIG. 14 or FIG. 15 and FIG. 16, it is possible to eliminate the problem that the lower support member 9 is unnecessarily large and the workability and economical efficiency are inferior. it can. That is, in the one shown in FIGS. 13 and 14, the upper end side portions of the reinforcing bars (pile main bars) 13... Connected in a ring shape with the band bars 131. The exposed portion 13a is located in the same arrangement form, and the flange 93 is attached to the exposed portion 13a. 15 and FIG. 16, the reinforcing bars (suspended reinforcing bars) 13... Positioned in the same arrangement form as the mounting holes 94 are connected by the band bars 132a, and are annularly formed by the band bars 132b. It is connected to the pile main bars 133 which are connected and buried in the foundation pile 2 in a suspended manner by the binding reinforcing bars 134, and the flange 93 is formed on the exposed part 13a which is the upper end part of the reinforcing bars 13 which protrude from the pile head 2a. It is devised to attach. In any case, as described above, when the foundation pile 2 is constructed, the positioning jig 16 is attached to the exposed portion 13a... By the jig fixing nut 17. The positioning jig 16 is fixed (welded) to the pile embedded portion 13c in the vicinity of the exposed portion as shown by a two-dot chain line in FIG. 13 or FIG.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the pile foundation structure of the present invention, the seismic performance and seismic isolation performance of the building can be greatly improved without causing the problems described at the beginning. In addition, since the attachment of the lower support member to the pile head can be easily and appropriately performed using the exposed portion which is the upper end portion of the reinforcing bar fixed to the foundation pile, the joining means can be equipped with an earthquake resistant function and It can be easily assembled and installed in a state where the seismic isolation function can be properly demonstrated, and the construction efficiency of the pile foundation structure can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal front view showing an example of a pile foundation structure according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal front view showing an enlarged main part (a peripheral part of a corner post) in FIG. 1;
3 is an enlarged detailed view showing a main part (peripheral part of the joining means ) in FIG. 2;
4 is a cross-sectional plan view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
Fig. 5 is a longitudinal front view showing the process from the foundation pile construction to the installation of the lower support member, Fig. A shows the foundation pile concrete placement state, and Fig. B shows the extra pile concrete removed. FIGS. C and C show a state in which the positioning jig is removed from the reinforcing bar portion exposed on the pile head, and FIG. D shows a state in which the mounting hole of the flange of the lower support member is inserted into the reinforcing bar portion.
6 is a cross-sectional plan view taken along the line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is a longitudinal front view corresponding to FIG. 2 showing a modification of the pile foundation structure.
FIG. 8 is an enlarged detailed view showing the main part (peripheral part of the joining means ) in FIG. 7;
FIG. 9 is a longitudinal front view corresponding to FIG. 2 and showing another modification of the pile foundation structure.
FIG. 10 is a longitudinal sectional front view corresponding to FIG. 2 showing still another modification of the pile foundation structure.
11 is a longitudinal plan view taken along line XI-XI in FIG. 9 or FIG.
12 is a longitudinal plan view taken along line XII-XII in FIG. 9 or FIG. 10;
FIG. 13 is a longitudinal front view of a main part (pile head) showing still another modification of the pile foundation structure.
14 is a cross-sectional plan view taken along line XIV-XIV in FIG.
FIG. 15 is a longitudinal front view of a main part (pile head) showing still another modification of the pile foundation structure.
16 is a cross-sectional plan view taken along line XVI-XVI in FIG.
FIG. 17 is a longitudinal front view showing a conventional pile foundation structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Foundation pile, 2a ... Pile head, 6 ... Footing, 7 ... Joining means , 8 ... Upper support member, 9 ... Lower support member, 10 ... Elastic member, 11 ... Seal ring, 12 ... Shim plate, 13 ... Rebar , 13a: exposed portion, 13b: screw portion, 13c: embedded portion in pile (reinforcing bar portion near exposed portion embedded in pile), 14: flange mounting nut, 16 ... positioning jig, 16a ... through hole, 17 ... Jig fixing nuts, 82 , 95 ... Piston parts, 88,91 ... Piston receiving parts, 93 ... Flanges, 94 ... Mounting holes.

Claims

In the pile foundation structure in which the pile head that is the upper end of the foundation pile and the footing arranged above it are joined via joining means,
The joining means includes a lower support member fixed to the pile head, an upper support member fixed to the lower end of the footing, a piston portion provided on one of the support members and a piston receiving portion on which the piston portion is fitted on the other. The seal ring is fitted and fixed to the end portion of the piston portion, and the outer peripheral surface of the end portion of the piston portion and the inner peripheral surface of the seal ring fitted to the piston portion are formed into a constricted tapered surface. An elastic member is loaded between the piston portion and the piston receiving portion, and a shim plate is inserted between the elastic member and the piston portion so that the pile head and the footing can be relatively rotated by elastic deformation of the elastic member. all SANYO the load acting on the elastic member with bonding is configured to be divided into a component force of the pressing force of the inner peripheral surface of the pressing force and the piston receiving portion to the elastic member side by the tapered surface,
The lower support member allows the exposed portions of the reinforcing bars extending vertically upward from the pile heads to be inserted into the plurality of mounting holes drilled in the flanges provided therein, and the screw portions formed on the exposed portions to It is fixed to the pile head by tightening the flange mounting nut screwed on the flange.
The foundation pile is in a state where the exposed portion of the reinforcing bar group embedded in the pile is held in the same arrangement form as the mounting hole group by a rigid positioning jig attached to the exposed portion or the reinforcing bar portion in the vicinity thereof. A pile foundation structure characterized by being cast concrete.

The pile foundation structure according to claim 1, wherein the positioning jig is detachably attached to the exposed portion and is removed when the lower support member is attached.

The pile according to claim 1, wherein the positioning jig is fixed to a reinforcing bar portion embedded in the foundation pile, and is embedded in the pile head portion when the concrete of the foundation pile is placed. Foundation structure.