JP2017218769A

JP2017218769A - 構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物

Info

Publication number: JP2017218769A
Application number: JP2016112750A
Authority: JP
Inventors: 達郎浅見; Tatsuro Asami
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2017-12-14

Abstract

【課題】従来よりも確実且つ効果的に構造物の転倒を防止することを可能にする構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物を提供する。【解決手段】下端部側に地盤Ｇに根入れした根入れ部１を設けて構築される構造物Ａの転倒を防止するための構造Ｂであって、構造物Ａの根入れ部１を囲繞するように連続的に形成されて地盤Ｇ内に埋設されるとともに、上端側を根入れ部１と重なるように配し、下端側を構造物Ａの根入れ部１の下端よりも下方の地盤深部に配して設けられる壁状の転倒防止機構部３を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物に関する。

従来、下端部側を地盤に根入れして構築される建物や橋脚などの構造物が地震や強風などの外乱によって転倒しないようにする対策が多々提案、実用化されている。

この種の構造物の転倒防止構造としては、例えば、既存構造物の周囲の地盤内にアンカーを打設するとともに、アンカーの先端部側を地盤に、頭部側を構造物の根入れ部等にそれぞれ定着させて構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

この転倒防止構造においては、構造物が軟弱地盤上に構築された場合や基礎杭が十分な耐力を備えていないような場合であっても、外乱によって構造物に転倒荷重が作用するとともに地盤中のアンカーに緊張力／引張力が発生し、このアンカー及び地盤に支持されることで構造物の転倒を防止することができる。

特開２０１５−０２１２２９号公報

一方、上記従来の構造物の転倒防止構造においては、線形材であるアンカーを地盤に打設し、この線形材のアンカーの先端部側と頭部側をそれぞれ地盤と構造物に接続することで、構造物に転倒荷重が作用した際にアンカーの緊張力／引張力によって転倒を防止する。

そして、このような線形材を用いて構造物の転倒を防止する場合には、隣り合う線形材のアンカーの間で地盤移動（流動）が可能であるため、例えば液状化層のような軟弱地盤では外乱とともに構造物の根入れ部の直下の地盤が拘束されずに隣り合うアンカーの間を通過する。このため、構造物の沈下を伴うような場合にはアンカー材に緊張力／引張力が好適に発生せず、結果として確実に構造物の転倒を防止できないおそれがある。

また、構造物ひいては構造物の根入れ部が大きいほど、線形材のアンカーの数、配置が転倒防止の効果に大きく影響する。このため、アンカーの設置数や配置などの選定に非常に注意が必要で、場合によっては所望の効果が得られないおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、従来よりも確実且つ効果的に構造物の転倒を防止することを可能にする構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の構造物の転倒防止構造は、下端部側に地盤に根入れした根入れ部を設けて構築される構造物の転倒を防止するための構造であって、前記構造物の根入れ部を囲繞するように連続的に形成されて地盤内に埋設されるとともに、上端側を前記根入れ部と重なるように配し、下端側を前記構造物の根入れ部の下端よりも下方の地盤深部に配して設けられる壁状の転倒防止機構部を備えていることを特徴とする。

また、本発明の構造物の転倒防止構造においては、前記転倒防止機構部の上端側が前記構造物の根入れ部に一体に接続されていることが望ましい。

本発明の構造物は、上記のいずれかの構造物の転倒防止構造を備えていることを特徴とする。

また、本発明の構造物においては、前記根入れ部の下端を地盤の支持層に到達させて構築されていることが望ましい。

本発明の構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物においては、構造物の根入れ部、及び構造物の根入れ部の直下の地盤を取り囲む壁状の転倒防止機構部を備えている。

このため、地震や強風などの外乱によって構造物に転倒荷重が作用した際には、この荷重が壁状の転倒防止機構部に作用し、これとともに転倒防止機構部の引張耐力、曲げ耐力、転倒防止機構部と地盤の間の摩擦力、定着力等として負荷・支持される。これにより、転倒防止機構部が設けられていることによって構造物の転倒を防止することができる。

さらに、地震によって構造物直下の地盤の液状化層に液状化が発生したり、構造物直下の軟弱地盤に変位が生じるような場合であっても、壁状の転倒防止機構部が構造物の根入れ部とともに構造物の直下の地盤を取り囲むように設けられているため、この転倒防止機構部で囲まれた地盤の外側への移動（側方流動等）を防止・抑止することができる。これにより、地盤の変位に伴って構造物が転倒することも防止することが可能になる。

したがって、本発明の構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物によれば、壁状の転倒防止機構部を備えることで従来のよりも確実且つ効果的に構造物の転倒を防止できる。

また、根入れ部を地盤の支持層に到達させるようにして構造物を構築すれば、構造物の基礎杭を転倒防止のために機能させることができる。そして、このとき、構造物の根入れ部、構造物直下の地盤を囲繞するように壁状の転倒防止機構部を設けることで、基礎杭の設置数、口径などを小さくすることが可能になる。すなわち、低コストで確実に構造物の転倒を防止することが可能になる。

また、構造物の支持力を確保するために基礎杭を設ける場合には、構造物の根入れ部、構造物直下の地盤を囲繞するように壁状の転倒防止機構部を設けることで、基礎杭の長さを短くすることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物の一例を示す正断面図である。図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。本発明の一実施形態に係る構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物の一例を示す正断面図である。従来の構造物（構造物の転倒防止構造）を示す正断面図である。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物について説明する。

はじめに、本実施形態の構造物Ａは、図１及び図２、図３に示すように、例えば、高層建物、橋脚等、下端部側に地盤Ｇに根入れした根入れ部１を設けて構築される構造物である。また、本実施形態の構造物Ａは、根入れ部１の上方に設けられ、地上に構築される地上部２のアスペクト比が大きかったり、地盤Ｇが軟弱であるなどして、転倒に対する対策が必要な構造物Ａであり、構造物の転倒防止構造Ｂを備えて構築されている。

具体的に、本実施形態の構造物の転倒防止構造Ｂは、構造物Ａの根入れ部１を囲繞するように連続的に形成されて地盤Ｇ内に埋設されるとともに、上端側を根入れ部１と重なる位置（あるいは根入れ部１よりも上方）に配し、下端側を構造物Ａの根入れ部１の下端よりも下方の地盤深部に配して設けられる壁状の転倒防止機構部３を備えている。

転倒防止機構部３としては、例えば、親杭（Ｈ形鋼）、鋼矢板（シートパイル）、地中連続壁（ソイルセメント（鋼製）連続壁）などが挙げられる。また、構造物Ａを構築する際に仮設として用いる土留め壁を転倒防止機構部３に転用しても構わない。

また、本実施形態では、転倒防止機構部３の上端側を構造物Ａの根入れ部１に一体に接続する。なお、転倒防止機構部３の上端側と構造物Ａの根入れ部１を接続する手段は、例えば溶接、スタッドを用いるなど、特に限定を必要としない。

さらに、本実施形態では、基礎杭４が設けられ、この基礎杭４も構造物の転倒防止構造Ｂの一つの構成要素とされている。また、本実施形態の構造物Ａは、根入れ部１の下端を地盤Ｇの支持層に到達させて構築されており、本実施形態では、この根入れ部１を支持層に到達させるという構成も構造物の転倒防止構造Ｂの一つの構成要素とされている。

そして、上記構成からなる本実施形態の構造物の転倒防止構造Ｂ及びこれを備えた構造物Ａにおいては、転倒防止構造Ｂが基礎杭４とともに構造物Ａの根入れ部１、及び構造物Ａの根入れ部１の直下の地盤Ｇを取り囲む壁状の転倒防止機構部３を備えている。

このため、地震や強風などの外乱によって構造物Ａに転倒荷重が作用した際には、この荷重が壁状の転倒防止機構部３に作用し、これとともに転倒防止機構部３の引張耐力、曲げ耐力、転倒防止機構部３と地盤Ｇの間の摩擦力、定着力等で支持される。これにより、本実施形態では、基礎杭４だけでなく、転倒防止機構部３が設けられていることによって構造物Ａの転倒を防止することができる。

さらに、地震によって構造物直下の地盤Ｇの液状化層に液状化が発生したり、構造物直下の軟弱地盤に変位が生じるような場合であっても、壁状の転倒防止機構部３が構造物Ａの根入れ部１とともに構造物Ａの直下の地盤Ｇを取り囲むように設けられているため、この転倒防止機構部３で囲まれた地盤Ｇの外側への移動（側方流動等）を防止・抑止することができる。これにより、本実施形態の構造物の転倒防止構造Ｂ及びこれを備えた構造物Ａにおいては、地盤Ｇの変位に伴って構造物Ａが転倒することも防止することができる。

したがって、上記のように、本実施形態の構造物の転倒防止構造Ｂ及びこれを備えた構造物Ａによれば、壁状の転倒防止機構部３を備えることで確実且つ効果的に構造物Ａの転倒を防止することが可能になる。

さらに、図１に示すように、根入れ部１を地盤Ｇの支持層に到達させるようにして構造物Ａを構築すれば、構造物Ａの転倒防止のために基礎杭４を機能させることができる。そして、このとき、例えば、図４（ａ）及び図１に示すように、構造物Ａの根入れ部１、構造物直下の地盤Ｇを囲繞するように壁状の転倒防止機構部３を設けることで、基礎杭４の設置数、口径などを小さくすることが可能になる。すなわち、低コストで確実に構造物Ａの転倒を防止することが可能になる。

また、図４（ｂ）及び図３に示すように、構造物Ａの支持力を確保するために基礎杭４を設ける場合には、構造物Ａの根入れ部１、構造物直下の地盤Ｇを囲繞するように壁状の転倒防止機構部３を設けることで、基礎杭４の長さを短くすることが可能になる。

以上、本発明に係る構造物の転倒防止構造及びこれを備えた構造物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。

１根入れ部
２地上部
３転倒防止機構部
４基礎杭
Ａ構造物
Ｂ構造物の転倒防止構造
Ｇ地盤

Claims

下端部側に地盤に根入れした根入れ部を設けて構築される構造物の転倒を防止するための構造であって、
前記構造物の根入れ部を囲繞するように連続的に形成されて地盤内に埋設されるとともに、上端側を前記根入れ部と重なるように配し、下端側を前記構造物の根入れ部の下端よりも下方の地盤深部に配して設けられる壁状の転倒防止機構部を備えていることを特徴とする構造物の転倒防止構造。
請求項１記載の構造物の転倒防止構造において、
前記転倒防止機構部の上端側が前記構造物の根入れ部に一体に接続されていることを特徴とする構造物の転倒防止構造。
請求項１または請求項２のいずれかに記載の構造物の転倒防止構造を備えていることを特徴とする構造物。
請求項３記載の構造物において、
前記根入れ部の下端を地盤の支持層に到達させて構築されていることを特徴とする構造物。