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JP2018084035A - Pile head base isolation joint structure - Google Patents

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JP2018084035A JP2016226023A JP2016226023A JP2018084035A JP 2018084035 A JP2018084035 A JP 2018084035A JP 2016226023 A JP2016226023 A JP 2016226023A JP 2016226023 A JP2016226023 A JP 2016226023A JP 2018084035 A JP2018084035 A JP 2018084035A
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Abstract

【課題】杭頭免震接合構造において、水平剪断力の方向による抵抗力のばらつきを抑制し、かつ施工性を向上させる。【解決手段】外周部が鋼管からなる基礎杭1の杭頭1aと、杭頭1aの外周側を包囲する外筒体3との間に充填されたコンクリートからなるコンクリート台座2上に、外筒体3の上端及びコンクリート台座2の上面に跨って設置されたベースプレート6を介して、躯体を免震支持する免震装置5を取り付けてなる杭頭免震接合構造において、コンクリート台座2に、周方向へ連続又は断続して延び、水平方向の幅寸法よりも杭頭と接合された内周面における鉛直方向の寸法が大きい支圧リング14が、杭頭1aの外周面に接合された状態で埋設されている。【選択図】図1A pile head seismic isolation joint structure that suppresses variations in resistive force depending on the direction of horizontal shear force and improves workability. SOLUTION: An outer cylinder is placed on a concrete pedestal 2 made of concrete filled between a pile head 1a of a foundation pile 1 whose outer periphery is made of a steel pipe and an outer cylindrical body 3 surrounding the outer periphery of the pile head 1a. In a pile head seismic isolation joint structure in which a seismic isolation device 5 for seismically supporting the frame is attached via a base plate 6 installed across the upper end of the body 3 and the upper surface of the concrete pedestal 2, the concrete pedestal 2 is surrounded by A bearing ring 14 that extends continuously or intermittently in the direction and has a larger vertical dimension on the inner peripheral surface joined to the pile head than the horizontal width dimension is joined to the outer peripheral surface of the pile head 1a. Buried. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、建物における基礎杭の杭頭に免震装置を介して躯体を免震支持するための杭頭免震接合構造に関するものである。   The present invention relates to a pile head seismic isolation structure for base-isolating and supporting a frame via a seismic isolation device on a pile head of a foundation pile in a building.

各種建物において、基礎杭の杭頭に免震装置を介して躯体を免震支持することにより、地震によって地盤から建物の躯体へ伝達される震動を減衰させ、躯体に生じる応力や変形を減少させることが知られている。   In various buildings, seismic isolation support is provided to the pile heads of foundation piles via seismic isolation devices to attenuate the vibrations transmitted from the ground to the building's frame due to the earthquake, thereby reducing the stress and deformation generated in the frame. It is known.

図5は、従来の技術による杭頭免震接合構造を示すもので、参照符号101は地盤Gに打設された鋼管コンクリート杭からなる基礎杭、参照符号102は基礎杭101の杭頭101aを覆うように形成されたコンクリート台座、103は杭頭101aを外周側から包囲する鋼管からなる外筒体、104は建物の基礎スラブ、105は上下のフランジ1051,1052及びその間の積層ゴム1053からなる免震装置、106は外筒体103の上端に溶接された鋼板等からなるベースプレート、107は免震装置105上に支持された建物の躯体である。   FIG. 5 shows a conventional pile head seismic isolation structure according to the prior art. Reference numeral 101 is a foundation pile made of a steel pipe concrete pile placed on the ground G, and reference numeral 102 is a pile head 101 a of the foundation pile 101. A concrete pedestal formed so as to cover, 103 is an outer cylinder made of a steel pipe surrounding the pile head 101a from the outer peripheral side, 104 is a foundation slab of a building, 105 is made of upper and lower flanges 1051, 1052 and a laminated rubber 1053 therebetween. A seismic isolation device 106 is a base plate made of a steel plate or the like welded to the upper end of the outer cylinder 103, and 107 is a building frame supported on the seismic isolation device 105.

コンクリート台座102は杭頭101aにおける鋼管1011とその外周側の外筒体103の間にコンクリートを充填することによって形成されたもので、免震装置105の下部フランジ1052とベースプレート106を挟むように、円周方向複数のボルト1054及びこれに螺合した高ナット1055が設けられ、高ナット1055にはアンカー筋109が緊結されている。   The concrete pedestal 102 is formed by filling concrete between the steel pipe 1011 in the pile head 101a and the outer cylindrical body 103 on the outer peripheral side thereof, so that the lower flange 1052 of the seismic isolation device 105 and the base plate 106 are sandwiched therebetween. A plurality of bolts 1054 in the circumferential direction and a high nut 1055 screwed thereto are provided, and an anchor bar 109 is fastened to the high nut 1055.

基礎杭101の杭頭101aにおける鋼管1011の外周面には支圧治具108が円周方向複数個所に取り付けられている。この支圧治具108は、鋼板などの金属板で制作されたものであって、略水平な板状の支圧フランジ108aと、この支圧フランジ108aに上下から直交するように設けられた補強リブ108bからなり、溶接等によって鋼管1011の外周面に固定されている。また、免震装置105の下部フランジ1052をボルト1054と共に緊結している高ナット1055には、アンカー筋109が螺合しており、支圧治具108,108の間の位置を通ってコンクリート台座102内を鉛直下方へ延びている。   On the outer peripheral surface of the steel pipe 1011 at the pile head 101a of the foundation pile 101, a supporting jig 108 is attached at a plurality of locations in the circumferential direction. The bearing jig 108 is made of a metal plate such as a steel plate, and has a substantially horizontal plate-like bearing flange 108a and a reinforcement provided so as to be orthogonal to the bearing flange 108a from above and below. It consists of ribs 108b and is fixed to the outer peripheral surface of the steel pipe 1011 by welding or the like. An anchor bar 109 is screwed to a high nut 1055 that fastens the lower flange 1052 of the seismic isolation device 105 together with the bolt 1054, and passes through a position between the supporting jigs 108, 108 to a concrete base. 102 extends vertically downward.

上記構成の杭頭免震接合部の施工においては、まず地盤Gに基礎杭101を打設した後、その杭頭101aの周囲の地盤を必要な深さまで根切り掘削し、杭頭101aにおける鋼管1011の外周面に、支圧治具108を円周方向所定間隔で溶接し、さらに外筒体103を杭頭101aに外挿して仮固定する。次に、外筒体103の上端に、ボルト1054及び高ナット1055を介してアンカー筋109が予め取り付けられたベースプレート106を設置し、ベースプレート106の内周孔106aから、杭頭101aと外筒体103の間の空間へコンクリートを打設し、このコンクリートが経時的に硬化することによってコンクリート台座102が構築されたら、ベースプレート106上に免震装置105を取り付ける。   In the construction of the seismic isolation joint having the above-described configuration, first, after placing the foundation pile 101 on the ground G, the ground around the pile head 101a is excavated to a necessary depth, and the steel pipe in the pile head 101a is excavated. The support jig 108 is welded to the outer peripheral surface of the substrate 10 at predetermined intervals in the circumferential direction, and the outer cylinder 103 is extrapolated to the pile head 101a and temporarily fixed. Next, a base plate 106 to which anchor bars 109 are attached in advance via bolts 1054 and a high nut 1055 is installed at the upper end of the outer cylinder 103, and the pile head 101a and the outer cylinder are inserted from the inner peripheral hole 106a of the base plate 106. When the concrete pedestal 102 is constructed by placing concrete in the space between the three and the concrete is hardened over time, the seismic isolation device 105 is mounted on the base plate 106.

この杭頭免震接合構造によれば、免震装置105を介してベースプレート106へ作用する躯体107などの上部構造体からの荷重は、ベースプレート106からコンクリート台座102へ伝達されて基礎杭101へ伝達されたり、ベースプレート106に高ナット1055を介して緊結されたアンカー筋109からもコンクリート台座102へ伝達されたりして、コンクリート台座102から支圧治具108を介して基礎杭101へ伝達される。そして、支圧治具108によってコンクリート台座102との間での荷重伝達が効率よく行われるため、アンカー筋109のみを介して荷重伝達を行う場合に比較して、杭頭101aとベースプレート106との間のレベル差を小さくすることができ、その結果、施工の際に杭頭101a周囲の地盤Gの根切りの掘削土量も少なくすることができる(下記の先行技術文献参照)。   According to this pile head seismic isolation structure, the load from the upper structure such as the frame 107 acting on the base plate 106 via the seismic isolation device 105 is transmitted from the base plate 106 to the concrete base 102 and transmitted to the foundation pile 101. Or the anchor bar 109 fastened to the base plate 106 via the high nut 1055 is also transmitted to the concrete pedestal 102 and transmitted from the concrete pedestal 102 to the foundation pile 101 via the support jig 108. And since the load transmission between the concrete bases 102 is efficiently performed by the bearing jig 108, the load between the pile head 101 a and the base plate 106 is compared with the case where the load transmission is performed only through the anchor bars 109. The level difference between them can be reduced, and as a result, the amount of excavated soil for root cutting of the ground G around the pile head 101a can be reduced during construction (see the following prior art document).

特開2015−190302号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-190302

しかしながら、上記従来の杭頭免震接合構造によれば、アンカー筋109は、支圧治具108と平面的に干渉する部分には配置することができないため、アンカー筋109の配置が周方向に不均一となり、したがって地震等による水平剪断力の方向によって、抵抗力の大きさにばらつきがあった。   However, according to the above conventional pile head seismic isolation structure, the anchor bar 109 cannot be disposed in a portion that planarly interferes with the bearing jig 108, and therefore the anchor bar 109 is disposed in the circumferential direction. Therefore, the magnitude of the resistance force varied depending on the direction of the horizontal shear force due to an earthquake or the like.

また、施工において、外筒体103の上端にベースプレート106を設置する際には、外筒体103の内周へ挿入されていくアンカー筋109が支圧治具108と干渉しないように、ベースプレート106を適宜回転させながら位置合わせを行う必要があるため、作業が煩雑であった。しかも支圧治具108の形状が複雑であるため、杭頭101aの鋼管1011の外周面に支圧治具108を円周方向所定間隔で現場溶接するには、熟練した溶接技能が必要であり、これらの点で改善の余地があった。   In installation, when the base plate 106 is installed at the upper end of the outer cylinder 103, the base plate 106 is arranged so that the anchor bars 109 inserted into the inner periphery of the outer cylinder 103 do not interfere with the bearing jig 108. The operation is complicated because it is necessary to perform alignment while appropriately rotating the. Moreover, since the shape of the support jig 108 is complicated, skilled welding skills are required to weld the support jig 108 to the outer peripheral surface of the steel pipe 1011 of the pile head 101a at a predetermined interval in the circumferential direction. There was room for improvement in these respects.

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、杭頭免震接合構造において、水平剪断力の方向による抵抗力を均一化し、かつ施工性を向上させることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and its technical problem is to make the resistance force in the direction of the horizontal shearing force uniform and improve the workability in the pile head seismic isolation structure. There is to make it.

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係る杭頭免震接合構造は、外周部が鋼管からなる基礎杭の杭頭と、前記杭頭の外周側を包囲する外筒体との間に充填されたコンクリートからなるコンクリート台座上に、前記外筒体の上端及び前記コンクリート台座の上面に跨って設置されたベースプレートを介して、躯体を免震支持する免震装置を取り付けてなる杭頭免震接合構造において、周方向へ連続又は断続して延び、水平方向の幅寸法よりも杭頭と接合された内周面における鉛直方向の寸法が大きい支圧リングが、前記杭頭の外周面に接合されると共に前記コンクリート台座に埋設されたことを特徴とするものである。   As means for effectively solving the above technical problem, a pile head seismic isolation structure according to the invention of claim 1 includes a pile head of a foundation pile whose outer peripheral portion is made of a steel pipe, and an outer peripheral side of the pile head. The base is installed on a concrete pedestal made of concrete filled between the surrounding outer cylinder and the base plate installed across the upper end of the outer cylinder and the upper surface of the concrete pedestal, and is isolated from the base. In a pile head seismic isolation structure with a seismic device attached, a bearing ring that extends continuously or intermittently in the circumferential direction and has a larger vertical dimension on the inner circumferential surface joined to the pile head than the horizontal width dimension Is bonded to the outer peripheral surface of the pile head and embedded in the concrete pedestal.

請求項1の構成によれば、基礎杭の杭頭の外周面に取り付けた支圧リングは、免震装置からベースプレートを介してコンクリート台座に加わる躯体の荷重を基礎杭へ伝達するものである。そしてこの支圧リングは、周方向へ連続又は断続して延びるものであることから、鉛直方向の荷重の伝達を周方向均一に行うことができ、しかも、支圧リングに鉛直方向の荷重が作用しても、支圧リングは、水平方向の幅寸法よりも杭頭と接合された内周面における鉛直方向の寸法が大きいため、支圧リングを下側から起こす(上側へ倒す)回転力が生じにくく、荷重の伝達を効率良く行うことができる。   According to the structure of Claim 1, the bearing ring attached to the outer peripheral surface of the pile head of a foundation pile transmits the load of the frame added to a concrete base via a base plate from a seismic isolation device to a foundation pile. Since the bearing ring extends continuously or intermittently in the circumferential direction, the load in the vertical direction can be uniformly transmitted in the circumferential direction, and the vertical load acts on the bearing ring. Even so, the bearing ring has a larger vertical dimension on the inner circumferential surface joined to the pile head than the horizontal width dimension. It is hard to occur, and the load can be transmitted efficiently.

請求項2の発明に係る杭頭免震接合構造は、請求項1に記載された構成において、周方向に連続した第二支圧リングが、外筒体の内周面に接合されると共にコンクリート台座に埋設されたことを特徴とするものである。   The pile head seismic isolation structure according to the invention of claim 2 is the structure described in claim 1, wherein the second bearing ring continuous in the circumferential direction is joined to the inner peripheral surface of the outer cylindrical body and is concrete. It is embedded in the pedestal.

請求項2の構成によれば、外筒体の内周面に接合された第二支圧リングは、免震装置からベースプレートを介して外筒体に加わる躯体の荷重を、コンクリート台座へ伝達するものである。したがって杭頭の外周面に接合された支圧リングとの間で、コンクリート台座を介して荷重の伝達を効率良く行うことができる。また、第二支圧リングは周方向へ連続していることから、溶接等による外筒体の内周面への接合を容易に行うことができ、しかも荷重の伝達を周方向均一に行うことができる。また、この第二支圧リングは、外筒体に対する補強機能も有する。   According to the structure of Claim 2, the 2nd bearing ring joined to the internal peripheral surface of the outer cylinder transmits the load of the housing added to an outer cylinder via a base plate from a seismic isolation device to a concrete base. Is. Therefore, load transmission can be efficiently performed between the bearing ring joined to the outer peripheral surface of the pile head via the concrete pedestal. In addition, since the second bearing ring is continuous in the circumferential direction, it can be easily joined to the inner circumferential surface of the outer cylinder by welding or the like, and the load can be transmitted uniformly in the circumferential direction. Can do. The second bearing ring also has a reinforcing function for the outer cylinder.

請求項3の発明に係る杭頭免震接合構造は、請求項1又は2に記載された構成において、コンクリート台座に、上端がベースプレートに結合され支圧リングの外周側を略鉛直方向に延びる複数のアンカー筋が埋設されたことを特徴とするものである。   The pile head seismic isolation structure according to the invention of claim 3 is the structure described in claim 1 or 2, wherein the top end is coupled to the base plate and the outer peripheral side of the bearing ring is extended in a substantially vertical direction. The anchor muscle is embedded.

請求項3の構成によれば、免震装置からベースプレートに加わる荷重の一部を、高ナット及びアンカー筋を介してコンクリート台座へ伝達することができ、このアンカー筋によって、地震等による水平剪断力に対する抵抗力を増大することができる。   According to the configuration of claim 3, a part of the load applied to the base plate from the seismic isolation device can be transmitted to the concrete pedestal via the high nut and the anchor bar. The resistance force to can be increased.

請求項4の発明に係る杭頭免震接合構造は、請求項3に記載された構成において、アンカー筋が円周方向等配状に設けられたことを特徴とするものである。   The pile-head seismic isolation structure according to the invention of claim 4 is characterized in that, in the configuration described in claim 3, the anchor bars are provided in a circumferentially equidistant shape.

請求項4の構成によれば、アンカー筋が円周方向等配状に設けられるため、地震等による水平剪断力の方向に対する抵抗力のばらつきを抑制することができる。   According to the configuration of the fourth aspect, since the anchor bars are provided in a uniform manner in the circumferential direction, it is possible to suppress variation in resistance force with respect to the direction of horizontal shear force due to an earthquake or the like.

本発明に係る杭頭免震接合構造によれば、周方向へ延びる支圧リングによって、鉛直方向の荷重を効率よく伝達することが可能であり、施工も容易になり、しかもアンカー筋を周方向均等に配置することができるため、地震等による水平剪断力の方向に対する抵抗力のばらつきを抑制することができる。   According to the pile head seismic isolation structure according to the present invention, it is possible to efficiently transmit the load in the vertical direction by the bearing ring extending in the circumferential direction, and the construction is facilitated, and the anchor bars are arranged in the circumferential direction. Since it can arrange | position uniformly, the dispersion | variation in the resistance force with respect to the direction of the horizontal shear force by an earthquake etc. can be suppressed.

本発明に係る杭頭免震接合構造の第一の実施の形態を示すもので、(A)は要部鉛直断面図、(B)は(A)におけるB−B’断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The 1st embodiment of the pile head seismic isolation structure which concerns on this invention is shown, (A) is principal part vertical sectional drawing, (B) is B-B 'sectional drawing in (A). 第一の実施の形態における支圧リングを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the bearing ring in 1st embodiment. 本発明に係る杭頭免震接合構造の第二の実施の形態を示すもので、(A)は要部鉛直断面図、(B)は(A)におけるB−B’断面図、(C)は(A)におけるC‐C’断面図である。The 2nd embodiment of the pile head seismic isolation structure which concerns on this invention is shown, (A) is principal part vertical sectional drawing, (B) is BB 'sectional drawing in (A), (C). FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 本発明に係る杭頭免震接合構造の第三の実施の形態を示す要部鉛直断面図である。It is a principal part vertical sectional view showing a 3rd embodiment of a pile head seismic isolation structure concerning the present invention. 従来の技術に係る杭頭免震接合構造の一例を示すもので、(A)は部分鉛直断面図、(B)は(A)におけるB−B’断面図である。An example of the pile head seismic isolation structure which concerns on the prior art is shown, (A) is a partial vertical sectional view, (B) is a B-B 'sectional view in (A).

以下、本発明に係る杭頭免震接合構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a pile head seismic isolation structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.

まず図1に示す第一の実施の形態において、参照符号1は地盤Gに打設された鋼管コンクリート杭からなる基礎杭であり、すなわちコンクリートパイル11の外周に鋼管12が一体化されると共に、コンクリートパイル11の上端内周に中詰めコンクリート13を充填した複合構造となっている。   First, in the first embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 1 is a foundation pile made of a steel pipe concrete pile placed on the ground G, that is, the steel pipe 12 is integrated with the outer periphery of the concrete pile 11, It has a composite structure in which the inner periphery of the upper end of the concrete pile 11 is filled with the filling concrete 13.

参照符号2は基礎杭1の杭頭1aを外周側及び上側から覆うように形成されたコンクリート台座である。このコンクリート台座2は、杭頭1aにおける鋼管12の上部とその外周側の外筒体3の間にコンクリートを充填することによって形成されたものである。   Reference numeral 2 is a concrete pedestal formed so as to cover the pile head 1a of the foundation pile 1 from the outer peripheral side and the upper side. The concrete pedestal 2 is formed by filling concrete between the upper part of the steel pipe 12 in the pile head 1a and the outer cylinder 3 on the outer peripheral side thereof.

参照符号3は杭頭1aを外周側から包囲する鋼管からなる外筒体、4は建物の基礎スラブ、5は上下のフランジ51,52及びその間の積層ゴム53からなる免震装置、6は外筒体3の上端に跨って設置された鋼板等からなるベースプレート、7は免震装置5上に支持された建物の躯体である。免震装置5の下部フランジ52は、円周方向複数のボルト54及びこれに螺合した高ナット55によってベースプレート6に緊結されると共にアンカー筋31と結合されている。   Reference numeral 3 is an outer cylinder made of a steel pipe surrounding the pile head 1a from the outer peripheral side, 4 is a foundation slab of the building, 5 is a seismic isolation device consisting of upper and lower flanges 51, 52 and laminated rubber 53 therebetween, 6 is an outer A base plate 7 made of a steel plate or the like installed across the upper end of the cylindrical body 3 is a building frame supported on the seismic isolation device 5. The lower flange 52 of the seismic isolation device 5 is fastened to the base plate 6 and connected to the anchor bar 31 by a plurality of bolts 54 in the circumferential direction and a high nut 55 screwed on the bolts 54.

基礎杭1の杭頭1aにおける鋼管12の上部外周面には、支圧リング14が鉛直方向複数段取り付けられている。この支圧リング14は、例えば鋼板などの金属板を切断することによって断面形状が略長方形状をなす帯状鋼材を円環状に曲げて製作されたものであって、溶接等によって鋼管12の外周面に接合されると共にコンクリート台座2に埋設されており、図2に示すように、上下面が平坦で、水平方向の幅寸法(径方向幅)L1よりも鋼管12の上部外周面と接合された内周面14aにおける鉛直方向の寸法L2が大きいものとなっている。   On the upper outer peripheral surface of the steel pipe 12 in the pile head 1 a of the foundation pile 1, a plurality of vertical bearing rings 14 are attached in the vertical direction. The bearing ring 14 is produced by bending a strip-shaped steel material having a substantially rectangular cross-section by cutting a metal plate such as a steel plate into an annular shape. The outer peripheral surface of the steel pipe 12 is welded or the like. As shown in FIG. 2, the upper and lower surfaces are flat and joined to the upper outer peripheral surface of the steel pipe 12 rather than the horizontal width dimension (radial width) L1, as shown in FIG. The dimension L2 in the vertical direction on the inner peripheral surface 14a is large.

また、支圧リング14の外周側には、複数のアンカー筋31が配置され、コンクリート台座2に埋設されている。各アンカー筋31は、その上端31aが、免震装置5の下部フランジ52とベースプレート6をボルト54との間に挟むように緊結する高ナット55の下部に螺合しており、支圧リング14と外筒体3の間の位置を、略鉛直方向へ延びている。   A plurality of anchor bars 31 are arranged on the outer peripheral side of the bearing ring 14 and are embedded in the concrete base 2. Each anchor bar 31 has an upper end 31 a screwed into a lower portion of a high nut 55 that is fastened so that the lower flange 52 of the seismic isolation device 5 and the base plate 6 are sandwiched between the bolts 54. And a position between the outer cylindrical body 3 extend in a substantially vertical direction.

上記構成において、その施工の際には、まず地盤Gに基礎杭1を打設した後、その杭頭1aの周囲の地盤を必要な深さまで根切り掘削し、その底部に適当な厚さで捨てコンクリート21を打設する。また、基礎杭1の杭頭1aにおける鋼管12の上部外周面に、所要数の支圧リング14を嵌め込んで溶接する。そしてこのときの支圧リング14の溶接作業は、通常の下向き溶接で行うことができ、高度な熟練技術を要しないため、施工性が良く、しかも溶接の失敗による損傷などを生じにくい。   In the construction described above, when the construction is performed, first, the foundation pile 1 is placed on the ground G, and then the ground around the pile head 1a is excavated to a necessary depth, and an appropriate thickness is formed at the bottom thereof. Abandoned concrete 21 is placed. Further, the required number of bearing rings 14 are fitted on the outer peripheral surface of the steel pipe 12 in the pile head 1a of the foundation pile 1 and welded. The welding operation of the bearing ring 14 at this time can be performed by ordinary downward welding, and does not require highly skilled techniques. Therefore, the workability is good, and damage due to failure of welding is less likely to occur.

次に、外筒体3を基礎杭1の杭頭1aの外周空間へ同心的に外挿すると共に捨てコンクリート21上に設置してから、この外筒体3の上端に、内周孔6aが開設された円盤状のベースプレート6を同心的に設置する。   Next, after the outer cylinder 3 is concentrically extrapolated into the outer peripheral space of the pile head 1a of the foundation pile 1 and disposed on the discarded concrete 21, an inner peripheral hole 6a is formed at the upper end of the outer cylinder 3. The established disc-shaped base plate 6 is installed concentrically.

ベースプレート6には、予め支圧リング14より大径かつ外筒体3より小径の仮想円周に沿って、不図示の複数のボルト挿通孔が周方向等配状に開設されており、このボルト挿通孔に、上側からそれぞれボルト54が挿通されると共に、ベースプレート6の下側から高ナット55が各ボルト54に螺合され、各高ナット55には、アンカー筋31がその上端31aをねじ込むことにより取り付けられている。すなわち、外筒体3上にベースプレート6を同心的に設置する際には、アンカー筋31は支圧リング14より外周側に挿入され、かつ周方向等配位置にあるため、ベースプレート6を適宜回転させながら位置合わせを行う必要がない。   In the base plate 6, a plurality of bolt insertion holes (not shown) are opened in advance along the virtual circumference having a diameter larger than the bearing ring 14 and smaller than the outer cylinder 3. Bolts 54 are respectively inserted into the insertion holes from the upper side, and high nuts 55 are screwed into the respective bolts 54 from the lower side of the base plate 6. The anchor bars 31 screw the upper ends 31 a of the high nuts 55. It is attached by. That is, when the base plate 6 is installed concentrically on the outer cylinder 3, the anchor bars 31 are inserted on the outer peripheral side from the bearing ring 14 and are located at equal positions in the circumferential direction. There is no need to align the position.

なお、基礎杭1の杭頭1aとベースプレート6及び外筒体3との間には、必要に応じて不図示の補強筋を配設しても良い。   Note that reinforcing bars (not shown) may be disposed between the pile head 1a of the foundation pile 1 and the base plate 6 and the outer cylinder 3 as necessary.

次に、ベースプレート6の内周孔6aから、基礎杭1の杭頭1aと外筒体3と捨てコンクリート21とベースプレート6との間の空間へ、コンクリートを打設する。そしてこのコンクリートが経時的に硬化することによって、杭頭1a、捨てコンクリート21、支圧リング14、外筒体3、アンカー筋31、及びベースプレート6等と一体化されたコンクリート台座2が構築されたら、いったん高ナット55からボルト54を取り外して、ベースプレート6上に免震装置5を設置し、ベースプレート6のボルト挿通孔と、これに対応して免震装置5の下部フランジ52に開設された不図示のボルト挿通孔とを互いに位置合わせしてボルト54を挿通し、高ナット55と結合することによって、免震装置5を取り付ける。   Next, concrete is cast from the inner peripheral hole 6 a of the base plate 6 into the space between the pile head 1 a of the foundation pile 1, the outer cylinder 3, the discarded concrete 21, and the base plate 6. And if this concrete hardens | cures with time, the concrete base 2 integrated with the pile head 1a, the discarded concrete 21, the bearing ring 14, the outer cylinder 3, the anchor reinforcement 31, the base plate 6, etc. will be constructed. Once the bolts 54 are removed from the high nuts 55, the seismic isolation device 5 is installed on the base plate 6, and the bolt insertion holes of the base plate 6 and the corresponding flanges formed in the lower flange 52 of the seismic isolation device 5 are installed. The seismic isolation device 5 is attached by aligning the illustrated bolt insertion holes with each other, inserting the bolts 54, and coupling the bolts 54 with the high nuts 55.

なお、杭頭1aの周囲の根切り掘削部は、掘削土によって適時に埋め戻す。   In addition, the root excavation part around the pile head 1a is backfilled with excavated soil in a timely manner.

上記第一の実施の形態によれば、免震装置5を介してベースプレート6へ作用する躯体7などの上部構造体からの鉛直荷重のうち、下方向への荷重は、ベースプレート6からコンクリート台座2へ伝達され、上方向への荷重は、下部フランジ52からボルト54及び高ナット55を介して結合されたアンカー筋31からコンクリート台座2へ伝達され、コンクリート台座2から支圧リング14を介して基礎杭1へ伝達される。支圧リング14は環状に延びるものであるため、鉛直方向の荷重の伝達を周方向均一に行うことができる。   According to the first embodiment, among the vertical loads from the upper structure such as the casing 7 acting on the base plate 6 via the seismic isolation device 5, the downward load is applied from the base plate 6 to the concrete pedestal 2. The upward load is transmitted from the lower flange 52 to the concrete pedestal 2 from the anchor bar 31 coupled via the bolt 54 and the high nut 55, and from the concrete pedestal 2 via the bearing ring 14. It is transmitted to the pile 1. Since the support ring 14 extends in an annular shape, the load in the vertical direction can be transmitted uniformly in the circumferential direction.

そして支圧リング14は、その水平方向の幅寸法(径方向幅)L1が小さいものであっても、円周方向へ連続していると共に、杭頭1aにおける鋼管12の上部外周面と接合された内周面14aの鉛直方向の寸法L2が幅寸法L1よりも大きいため、荷重が作用しても、支圧リング14を下側から起こす(上側へ倒す)回転力が生じにくく、コンクリート台座2との間での鉛直方向の荷重の伝達を効率良く行うことができる。その結果、杭頭1aとベースプレート6との間のレベル差を小さくすることができ、その結果、施工の際に杭頭1a周囲の地盤Gの根切りの掘削土量も少なくすることができる。   The bearing ring 14 is continuous in the circumferential direction even if its horizontal width dimension (radial width) L1 is small, and is joined to the upper outer peripheral surface of the steel pipe 12 in the pile head 1a. Further, since the vertical dimension L2 of the inner peripheral surface 14a is larger than the width dimension L1, even if a load is applied, a rotational force that raises the support ring 14 from the lower side (falls upward) hardly occurs, and the concrete base 2 The load in the vertical direction can be efficiently transmitted to and from the. As a result, the level difference between the pile head 1a and the base plate 6 can be reduced, and as a result, the amount of excavated soil for root cutting of the ground G around the pile head 1a can be reduced during construction.

また、アンカー筋31は、上述のような荷重伝達機能のほか、地震等による水平剪断力に対するコンクリート台座2の抵抗力を増大させる機能を有する。そしてこのアンカー筋31は、コンクリート台座2に周方向等配状に埋設されているため、水平剪断力の方向に対する抵抗力を均一化することができ、したがってどの方向から水平剪断力が作用しても同等の抵抗力を発揮することができる。しかも、各アンカー筋31が十分な抵抗力を発揮しやすいため、コンクリート台座2に所定の剛性を付与するのに必要なアンカー筋31の数を減少して施工コストを低減することができる。   In addition to the load transmission function as described above, the anchor bar 31 has a function of increasing the resistance of the concrete base 2 against a horizontal shearing force due to an earthquake or the like. Since the anchor bars 31 are embedded in the concrete pedestal 2 in a circumferentially equidistant manner, it is possible to equalize the resistance force in the direction of the horizontal shearing force, and from which direction the horizontal shearing force acts. Can exhibit equivalent resistance. And since each anchor bar | burr 31 tends to exhibit sufficient resistance, the number of anchor bars 31 required in order to provide predetermined | prescribed rigidity to the concrete base 2 can be reduced, and construction cost can be reduced.

次に、図3は本発明に係る杭頭免震接合構造の第二の実施の形態を示すものである。この第二の実施の形態において、上述した第一の実施の形態と異なるところは、支圧リング14のほか、外筒体3の内周面に、圧縮力として荷重が伝達される支圧リング14よりも低い位置に、第二支圧リング15が取り付けられている点にある。すなわち、支圧リング14と第二支圧リング15は基礎杭1の杭頭1aにおける鋼管12の外周面と外筒体3の内周面に鉛直方向へ互い違いに配置されている。   Next, FIG. 3 shows a second embodiment of a pile head seismic isolation structure according to the present invention. In the second embodiment, the difference from the first embodiment described above is that the load bearing ring 14 is a load bearing ring in which a load is transmitted as a compressive force to the inner peripheral surface of the outer cylindrical body 3 in addition to the bearing ring 14. The second support ring 15 is attached at a position lower than 14. That is, the bearing ring 14 and the second bearing ring 15 are alternately arranged in the vertical direction on the outer peripheral surface of the steel pipe 12 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical body 3 in the pile head 1 a of the foundation pile 1.

この第二支圧リング15も、支圧リング14と同様、例えば鋼板などの金属板を切断することによって断面形状が略長方形状をなす帯状鋼材を円環状に曲げて製作されたものであって、溶接等によって外筒体3の内周面に接合されると共にコンクリート台座2に埋設されており、上下面が平坦で、水平方向の幅寸法(径方向幅)よりも、外筒体3の内周面と接合された内周面における鉛直方向の寸法が大きいものとなっている。   Similarly to the support ring 14, the second support ring 15 is manufactured by bending a strip-shaped steel material having a substantially rectangular cross-section by cutting a metal plate such as a steel plate into an annular shape. The outer cylindrical body 3 is joined to the inner peripheral surface of the outer cylindrical body 3 by welding or the like and embedded in the concrete pedestal 2. The upper and lower surfaces are flat, and the outer cylindrical body 3 has a horizontal dimension (radial width) larger than The vertical dimension of the inner peripheral surface joined to the inner peripheral surface is large.

また、支圧リング14の径方向幅と第二支圧リング15の径方向幅の和は、基礎杭1の杭頭1aにおける鋼管12の外周面と外筒体3の内周面との間の径方向幅よりも小さく、上端31aがそれぞれ高ナット55の下部に螺合した複数のアンカー筋31が、支圧リング14の外周と第二支圧リング15の内周との間の径方向中間に位置して、コンクリート台座2に埋設され、略鉛直方向へ延びている。   The sum of the radial width of the bearing ring 14 and the radial width of the second bearing ring 15 is between the outer peripheral surface of the steel pipe 12 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical body 3 in the pile head 1 a of the foundation pile 1. The plurality of anchor bars 31 whose upper ends 31a are respectively screwed into the lower portions of the high nuts 55 are smaller in diameter than the radial width between the outer circumference of the bearing ring 14 and the inner circumference of the second bearing ring 15. Located in the middle, it is embedded in the concrete base 2 and extends in a substantially vertical direction.

この場合の施工においては、上述した第一の実施の形態と同様、まず地盤Gに基礎杭1を打設した後、その杭頭1aの周囲の地盤を必要な深さまで根切り掘削し、その底部に適当な厚さで捨てコンクリート21を打設する。また、基礎杭1の杭頭1aにおける鋼管12の上部外周面に所要数の支圧リング14を嵌め込んで溶接する。   In the construction in this case, as in the first embodiment described above, after first placing the foundation pile 1 on the ground G, the ground around the pile head 1a is excavated to the necessary depth, Discard the concrete 21 at an appropriate thickness on the bottom. Further, a required number of bearing rings 14 are fitted on the outer peripheral surface of the steel pipe 12 in the pile head 1a of the foundation pile 1 and welded.

一方、予め外筒体3の内周面に第二支圧リング15を嵌め込んで溶接しておき、この外筒体3を基礎杭1の杭頭1aの外周空間へ同心的に外挿すると共に捨てコンクリート21上に設置してから、この外筒体3の上端に、内周孔6aが開設された円盤状のベースプレート6を同心的に設置し、このベースプレート6の外周部を外筒体3の上端に溶接する。   On the other hand, the second bearing ring 15 is fitted and welded to the inner peripheral surface of the outer cylindrical body 3 in advance, and the outer cylindrical body 3 is concentrically extrapolated to the outer peripheral space of the pile head 1a of the foundation pile 1. A disc-shaped base plate 6 having an inner peripheral hole 6a is installed concentrically at the upper end of the outer cylindrical body 3 after being disposed on the discarded concrete 21, and the outer peripheral portion of the base plate 6 is connected to the outer cylindrical body. Weld to the top of 3.

ベースプレート6には、予め支圧リング14の外径より大径かつ第二支圧リング15の内径より小径の仮想円周に沿って不図示の複数のボルト挿通孔が周方向等配状に開設されており、このボルト挿通孔に、上側からそれぞれボルト54が挿通されると共に、ベースプレート6の下側から高ナット55が各ボルト54に螺合され、各高ナット55には、アンカー筋31がその上端31aをねじ込むことにより取り付けられている。すなわち、外筒体3上にベースプレート6を同心的に設置する際には、アンカー筋31は支圧リング14と第二支圧リング15の間に挿入され、かつ周方向等配位置にあるため、ベースプレート6を適宜回転させながら位置合わせを行う必要はない。   In the base plate 6, a plurality of bolt insertion holes (not shown) are opened in a circumferentially uniform manner along a virtual circumference that is larger than the outer diameter of the bearing ring 14 and smaller than the inner diameter of the second bearing ring 15 in advance. Bolts 54 are inserted into the bolt insertion holes from above, and high nuts 55 are screwed into the bolts 54 from below the base plate 6, and anchor bars 31 are connected to the high nuts 55. The upper end 31a is attached by screwing. That is, when the base plate 6 is installed concentrically on the outer cylinder 3, the anchor bars 31 are inserted between the bearing ring 14 and the second bearing ring 15 and are located at equal positions in the circumferential direction. It is not necessary to perform alignment while appropriately rotating the base plate 6.

なお、この形態においても、基礎杭1の杭頭1aとベースプレート6及び外筒体3との間には、必要に応じて不図示の補強筋を配設しても良い。   In this embodiment, reinforcing bars (not shown) may be provided between the pile head 1a of the foundation pile 1 and the base plate 6 and the outer cylinder 3 as necessary.

次に、ベースプレート6の内周孔6aから、基礎杭1の杭頭1aと外筒体3と捨てコンクリート21とベースプレート6との間の空間へ、コンクリートを打設する。そしてこのコンクリートが経時的に硬化することによって、杭頭1a、捨てコンクリート21、支圧リング14、第二支圧リング15、外筒体3、アンカー筋31、及びベースプレート6等と一体化されたコンクリート台座2が構築されたら、いったん高ナット55からボルト54を取り外して、ベースプレート6上に免震装置5を設置し、ベースプレート6のボルト挿通孔と、これに対応して免震装置5の下部フランジ52に開設された不図示のボルト挿通孔とを互いに位置合わせしてボルト54を挿通し、高ナット55と結合することによって、免震装置5を取り付ける。   Next, concrete is cast from the inner peripheral hole 6 a of the base plate 6 into the space between the pile head 1 a of the foundation pile 1, the outer cylinder 3, the discarded concrete 21, and the base plate 6. And this concrete was hardened with time, so that it was integrated with pile head 1a, discarded concrete 21, bearing ring 14, second bearing ring 15, outer cylinder 3, anchor bar 31, base plate 6 and the like. Once the concrete pedestal 2 is constructed, the bolts 54 are once removed from the high nuts 55 and the seismic isolation device 5 is installed on the base plate 6, and the bolt insertion holes of the base plate 6 and the lower part of the seismic isolation device 5 corresponding thereto. The seismic isolation device 5 is attached by aligning the bolt insertion holes (not shown) provided in the flange 52 with each other, inserting the bolts 54, and coupling the bolts 54 with the high nuts 55.

上記第二の実施の形態によれば、免震装置5を介してベースプレート6へ作用する躯体7などの上部構造体からの鉛直荷重のうち、下方向への荷重は、ベースプレート6からコンクリート台座2へ伝達され、上方向への荷重は、ベースプレート6と一体の外筒体3から第二支圧リング15を介してコンクリート台座2へ伝達されると共に下部フランジ52からボルト54及び高ナット55を介して結合されたアンカー筋31からもコンクリート台座2へ伝達され、コンクリート台座2から支圧リング14を介して基礎杭1へ伝達される。支圧リング14及び第二支圧リング15は環状に延びるものであるため、鉛直方向の荷重の伝達を周方向均一に行うことができる。   According to the second embodiment, among the vertical loads from the upper structure such as the casing 7 acting on the base plate 6 via the seismic isolation device 5, the downward load is applied from the base plate 6 to the concrete pedestal 2. The upward load is transmitted from the outer cylindrical body 3 integral with the base plate 6 to the concrete base 2 via the second bearing ring 15 and from the lower flange 52 via the bolt 54 and the high nut 55. The anchor bars 31 are also transmitted to the concrete pedestal 2 and transmitted from the concrete pedestal 2 to the foundation pile 1 through the bearing ring 14. Since the bearing ring 14 and the second bearing ring 15 extend in an annular shape, the load in the vertical direction can be uniformly transmitted in the circumferential direction.

そして支圧リング14及び第二支圧リング15は、その水平方向の幅寸法(径方向幅)が小さいものであっても、円周方向へ連続していると共に、杭頭1aにおける鋼管12の上部外周面と接合された支圧リング14の内周面の鉛直方向の寸法、及び外筒体3の内周面と接合された第二支圧リング15の外周面の鉛直方向の寸法が大きいため、荷重が作用しても、第二支圧リング15を下側から起こす(上側へ倒す)回転力が生じにくく、コンクリート台座2との間での鉛直方向の荷重の伝達を効率良く行うことができる。その結果、杭頭1aとベースプレート6との間のレベル差を小さくすることができ、その結果、施工の際に杭頭1a周囲の地盤Gの根切りの掘削土量も少なくすることができる。   The bearing ring 14 and the second bearing ring 15 are continuous in the circumferential direction even if the horizontal width dimension (radial width) is small, and the steel pipe 12 in the pile head 1a is continuous. The vertical dimension of the inner circumferential surface of the bearing ring 14 joined to the upper outer circumferential surface and the vertical dimension of the outer circumferential surface of the second bearing ring 15 joined to the inner circumferential surface of the outer cylinder 3 are large. Therefore, even if a load is applied, the rotational force that raises the second support ring 15 from the lower side (falls down) is less likely to be generated, and the vertical load between the concrete pedestal 2 is efficiently transmitted. Can do. As a result, the level difference between the pile head 1a and the base plate 6 can be reduced, and as a result, the amount of excavated soil for root cutting of the ground G around the pile head 1a can be reduced during construction.

そしてこの実施の形態においても、アンカー筋31は、コンクリート台座2に周方向等配状に埋設されることによって、水平剪断力の方向に対する抵抗力のばらつきを抑制することができ、コンクリート台座2に所定の剛性を付与するのに必要なアンカー筋31の数を減少して施工コストを低減することができる。   Also in this embodiment, the anchor bars 31 are embedded in the concrete pedestal 2 in a circumferentially equidistant manner, thereby suppressing variations in resistance force in the direction of the horizontal shearing force. The construction cost can be reduced by reducing the number of anchor bars 31 required to give a predetermined rigidity.

なお、図3に示す例では、支圧リング14と第二支圧リング15が鉛直方向へ互い違いに配置された構成となっているが、必ずしも互い違いでなくても良く、例えば複数の支圧リング14のうち下側の支圧リングと、複数の第二支圧リング15のうち上側の第二支圧リングがほぼ同じ高さに配置されていても良い。   In the example shown in FIG. 3, the support pressure rings 14 and the second support rings 15 are alternately arranged in the vertical direction. The lower support ring of 14 and the upper second support ring of the plurality of second support rings 15 may be arranged at substantially the same height.

次に、図4は本発明に係る杭頭免震接合構造の第三の実施の形態を示すものである。すなわち本発明に係る杭頭免震接合構造は、図4に示すように、ベースプレート6に対する免震装置5の下部フランジ52の結合手段と、ベースプレート6へのアンカー筋31の結合手段とを互いに異なる位置に設けても良い。詳細には、ベースプレート6上への免震装置5の下部フランジ52の取付を、ボルト56と、これに螺合した袋ナット57によって行い、また、ベースプレート6の下側に袋ナット58を溶接し、この袋ナット58に、アンカー筋31の上端を螺合により固定している。   Next, FIG. 4 shows a third embodiment of a pile head seismic isolation structure according to the present invention. That is, as shown in FIG. 4, the pile head seismic isolation structure according to the present invention differs in the coupling means of the lower flange 52 of the seismic isolation device 5 to the base plate 6 and the coupling means of the anchor bars 31 to the base plate 6. You may provide in a position. Specifically, the lower flange 52 of the seismic isolation device 5 is mounted on the base plate 6 by a bolt 56 and a cap nut 57 screwed into the bolt 56, and the cap nut 58 is welded to the lower side of the base plate 6. The upper end of the anchor bar 31 is fixed to the cap nut 58 by screwing.

このように、本発明に係る杭頭免震接合構造を第三の実施の形態のような構成とすることによって、様々な径の杭に対して所望の引張抵抗力を有するアンカー筋31を選択することができる。また、第三の実施の形態によれば、ベースプレート6に対する免震装置5の下部フランジ52の結合手段と、ベースプレート6へのアンカー筋31の結合手段とを互いに異なる位置に設けることで、アンカー筋31の配置に関して自由度を高めることができる。例えば、基礎スラブ4の配筋および杭径を考慮して、アンカー筋31の配置を適宜設定することができる。   In this way, by selecting the pile head seismic isolation structure according to the present invention as in the third embodiment, the anchor bars 31 having desired tensile resistance against piles of various diameters are selected. can do. Further, according to the third embodiment, the anchoring means is provided by providing the connecting means of the lower flange 52 of the seismic isolation device 5 to the base plate 6 and the connecting means of the anchor muscle 31 to the base plate 6 at different positions. The degree of freedom regarding the arrangement of 31 can be increased. For example, the arrangement of the anchor bars 31 can be appropriately set in consideration of the bar arrangement of the foundation slab 4 and the pile diameter.

また、上述した各実施の形態では、支圧リング14及び第二支圧リング15は、帯状鋼材を円環状に曲げて製作されたものとしたが、円周方向へ複数個所で断続して延びるものであっても良い。   In each of the above-described embodiments, the support ring 14 and the second support ring 15 are manufactured by bending a strip-shaped steel material into an annular shape, but extend intermittently at a plurality of locations in the circumferential direction. It may be a thing.

1 基礎杭
1a 杭頭
12 鋼管
14 支圧リング
15 第二支圧リング
2 コンクリート台座
3 外筒体
31 アンカー筋
4 基礎スラブ
5 免震装置
54,56 ボルト
55 高ナット
57 袋ナット
58 袋ナット
6 ベースプレート
G 地盤
1 foundation pile 1a pile head 12 steel pipe 14 bearing ring 15 second bearing ring 2 concrete base 3 outer cylinder 31 anchor bar 4 foundation slab 5 base isolation device 54, 56 bolt 55 high nut 57 cap nut 58 cap nut 6 base plate G ground

Claims (4)

外周部が鋼管からなる基礎杭の杭頭と、前記杭頭の外周側を包囲する外筒体との間に充填されたコンクリートからなるコンクリート台座上に、前記外筒体の上端及び前記コンクリート台座の上面に跨って設置されたベースプレートを介して、躯体を免震支持する免震装置を取り付けてなる杭頭免震接合構造において、周方向へ連続又は断続して延び、水平方向の幅寸法よりも杭頭と接合された内周面における鉛直方向の寸法が大きい支圧リングが、前記杭頭の外周面に接合されると共に前記コンクリート台座に埋設されたことを特徴とする杭頭免震接合構造。   An upper end of the outer cylinder and the concrete pedestal are placed on a concrete pedestal made of concrete filled between a pile head of a foundation pile whose outer peripheral portion is made of a steel pipe and an outer cylinder surrounding the outer periphery of the pile head. In a pile head seismic isolation structure with a base isolation device that supports the seismic isolation through the base plate installed across the upper surface of the steel frame, it extends continuously or intermittently in the circumferential direction, and from the horizontal width dimension A pile head isolation joint, wherein a bearing ring having a large vertical dimension on the inner peripheral surface joined to the pile head is joined to the outer peripheral surface of the pile head and embedded in the concrete pedestal. Construction. 周方向に連続した第二支圧リングが、外筒体の内周面に接合されると共にコンクリート台座に埋設されたことを特徴とする請求項1に記載の杭頭免震接合構造。   The pile head seismic isolation structure according to claim 1, wherein the second bearing ring continuous in the circumferential direction is bonded to the inner peripheral surface of the outer cylinder and embedded in the concrete base. コンクリート台座に、上端がベースプレートに結合され支圧リングの外周側を略鉛直方向に延びる複数のアンカー筋が埋設されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の杭頭免震接合構造。   3. The pile head seismic isolation structure according to claim 1, wherein a plurality of anchor bars are embedded in the concrete pedestal and the upper ends thereof are coupled to the base plate and extend in the substantially vertical direction on the outer peripheral side of the bearing ring. アンカー筋が円周方向等配状に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の杭頭免震接合構造。   The pile head seismic isolation structure according to claim 3, wherein the anchor bars are provided in a uniform manner in the circumferential direction.
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