説明

コンクリート製節杭

【課題】簡易な構造で新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部に強いひび割れに対する耐力を備えるコンクリート製節杭を提供すること。
【解決手段】節状の突出部1を備えた複数の節部2を軸方向に有し、軸部3の内部に主筋4及びフープ筋5を配設するとともに、各節部2の主筋4の内周に、周方向に円環状の複数本の鉄筋6を配設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート製節杭に関し、特に、簡易な構造で新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部に強いひび割れに対する耐力を備えるコンクリート製節杭に関するものである。
【背景技術】
【0002】
既製杭としては、通常のコンクリートパイルや鋼管パイル、鋼管コンクリート複合パイル等の円筒状の既製杭のほかに、水平耐力よりむしろ周面支持力に優れたコンクリート製節杭等の摩擦杭がある。
コンクリート製節杭は、一般に、軸部に節部を設けるとともに、主筋及びフープ筋を配設した中空プレストレストコンクリート製のものが多く使用されている。
【0003】
ところで、上記従来のコンクリート製節杭においては、節部の補強が難しいことから、支持構造物から過大な圧縮力を受けた場合に、節部付け根に圧縮応力が集中し、節部外周に引張応力が生じることにより、節部付け根部での圧縮破壊や節部外周部での引張破壊が原因で、節部の破壊があるという問題があった。
そこで、本件出願人による下記特許文献1のコンクリート製節杭では、節部主筋の外周を補強することを提案している。これにより、支持構造物から過大な圧縮力を受けた場合、一旦節部主筋の外周に向かうが、拘束されているため、応力は節部主筋より内周に向かうこととなる。
具体的には、節部主筋の外周の節部内に、周方向の鉄筋又は円環状の補強体等を配設して補強した場合では、過大な圧縮力に対して、節部表面で生じた縦の亀裂が、破壊の進行とともに、節部内部まで到達し、最終的には軸部付近の内周部まで到達する。その結果、節部外周部と内周部に引張破壊が起こる。
また、節部外周に取り付けた円環状の補強体を配設した場合では、縦の亀裂を抑止し節部での破壊を抑制したため、最終的に節部付け根の外周部から近傍の軸部にかけて圧縮破壊が起こる。
【0004】
【特許文献1】特開平2004−60435号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記従来のコンクリート製節杭が有する問題点に鑑み、簡易な構造で新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部に強いひび割れに対する耐力を備えるコンクリート製節杭を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本第1発明のコンクリート製節杭は、節部を有し、杭本体の内部に主筋を配設した節杭において、節部の主筋の内周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設したことを特徴とする。
【0007】
この場合において、節部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設することができる。
【0008】
また、同じ目的を達成するため、本第2発明のコンクリート製節杭は、節部を有し、杭本体の内部に主筋を配設した節杭において、節部近傍の軸部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設したことを特徴とする。
【0009】
この場合において、節部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設することができる。
【発明の効果】
【0010】
本第1発明のコンクリート製節杭によれば、節部を有し、杭本体の内部に主筋を配設した節杭において、節部の主筋の内周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設することから、節部の膨張を内側から拘束することができ、これにより、新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部にひび割れに対する強い耐力を与えることができる。
【0011】
この場合、節部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設することにより、節部の膨張を内外両側から拘束することができ、節部にひび割れに対する強い耐力をより強固に与えることができる。
【0012】
また、本第2発明のコンクリート製節杭によれば、節部を有し、杭本体の内部に主筋を配設した節杭において、節部近傍の軸部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設することから、節部近傍の軸部を外側から拘束することができ、これにより、新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部にひび割れに対する強い耐力を与えることができる。
【0013】
この場合、節部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設することにより、節部の膨張を拘束することができ、節部にひび割れに対する強い耐力を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明のコンクリート製節杭の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0015】
図1に、本発明のコンクリート製節杭の第1実施例を示す。
このコンクリート製節杭は、節状の突出部1を備えた複数の節部2を軸方向に有し、軸部3の内部に主筋4及びフープ筋5を配設した構造を有している。
そして、このコンクリート製節杭は、各節部2の主筋4の内周に、周方向に円環状の複数本の鉄筋(又は螺旋状の鉄筋)6を配設するようにしている。
主筋の内周の鉄筋6と外周のフープ筋5は、主筋4を境に対称の位置となるように配設されており、これにより、拘束力を大きくしている。
【0016】
この場合、軸部3に配設された主筋4は、フープ筋5と接合することによりかご状に形成した鋼棒からなり、コンクリート製節杭の全長に亘って軸部3のコンクリート内に配設するようにしている。
また、主筋4内周の周方向の鉄筋6は、主筋4に溶接により接合されている。
なお、コンクリート製節杭は、主筋4にプレテンションを付加したプレストレストコンクリート構造とすることもできる。
【実施例2】
【0017】
図2に、本発明のコンクリート製節杭の第2実施例を示す。
このコンクリート製節杭は、節状の突出部1を備えた複数の節部2を軸方向に有し、軸部3の内部に主筋4及びフープ筋5を配設した構造を有している。
そして、このコンクリート製節杭は、各節部2の主筋4の外周に、周方向の複数の帯筋8を配設するとともに、節部2の主筋4の内周に、周方向の帯筋7を配設している。
【0018】
内外周の帯筋7、8は、無端の円環状に形成された帯状の鉄筋からなり、本実施例では、各節部2において、3本ずつの帯筋7、8が節部2の中央部と上下の立ち上がり部とにそれぞれ配設するようにしている。
これらの帯筋7、8は、コンクリート製節杭のすべての節部2に配設することも可能であるが、必要な特定の節部2、例えば、クラックや節部外周の引張応力による主筋4の座屈の発生しやすい杭両端より2〜3個の節部2にのみ配設することもでき、また、各節部2当たりの配設本数は、1本乃至複数本とすることができる。
なお、帯筋7、8は、本実施例では、主筋4に溶接等により固定した状態で配設しているが、主筋に沿わせることもできるし、主筋4から離した状態で配設することもできる。
また、帯筋7、8に所定の間隔をあけて複数の透孔(図示省略)を形成することにより、コンクリートとの緊密な一体化を図ることもできる。
そして、このように、節部2の主筋4の内外周に、周方向の帯筋7、8を配設することにより、節部2の膨張を拘束することができ、これにより、簡易な構造で節部を補強し、節部2におけるクラックの発生を効果的に防止するとともに、節部外周の引張応力による主筋4の座屈を防止することができる。
【0019】
ところで、図2(a)に記載した実施例においては、外周の帯筋8と内周の帯筋7を、節部2の中央部と上下の立ち上がり部とにそれぞれ配設するようにしているが、これに限定されず、図2(b)に示す変形例のように、外周の帯筋8を、節部2の中央部のみに配設するとともに、その上下に内周の帯筋7を配設することもできる。
また、図2(c)に示す変形例のように、外周の帯筋8を、上下の立ち上がり部のみに配設するとともに、その中間に内周の帯筋7を配設することもできる。
【実施例3】
【0020】
図3〜図4に、本発明のコンクリート製節杭の第3実施例を示す。
第1〜2実施例においては、内外周の帯筋7、8は、主筋4に密着して配設するようにしたが、固定したり、沿わせる等、配設状態はこれに限定されず、図3(a)に示すように、主筋4の内周と外周にそれぞれ間隔をあけて配設するようにしたり、図4(a)に示すように、内周の帯筋7を、その内面が杭の中空部に露出するように配設したりすることができる。
さらに、図3(b)に示すように、内周の帯筋7を主筋4に接合して、外周の帯筋8を節部2内に配設したり、図4(b)〜(c)に示すように、外周の帯筋8を主筋4に接合するとともに、内周の帯筋7を、その内面が杭の中空部に露出するように配設することもできる。
【0021】
また、図3(c)に示すように、節部2の外形状に近似した形状で、かつ、端部を節部2の付け根より長く形成した鉄筋5を、この鉄筋5の突出部が節部2内に節部2の外形状に沿って位置するように配設するとともに、主筋の内側に内周の帯筋7を配設することもできる。これにより、節部2全体を拘束して引張破壊を防止することができる。
このように、主筋の内周と外周で、帯筋と鉄筋を組み合わせることも可能であり、鉄筋5としては、丸形鉄筋や角筋等を適宜用いることができる。
また、帯筋7、8は、円環状のほか、一部切り欠いたC形状や螺旋形状とすることもできる。
【0022】
かくして、上記第1〜3実施例のコンクリート製節杭によれば、節部2を有し、杭本体の内部に主筋4を配設した節杭において、節部2の主筋4の内周に、周方向の鉄筋6又は帯筋7を配設することから、節部2の膨張を内側から拘束することができ、これにより、新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部2にひび割れに対する強い耐力を与えることができる。
そして、節部2の主筋4の外周に、周方向の鉄筋5又は帯筋8を配設することにより、節部2の膨張を内外両側から拘束することができ、節部2にひび割れに対する強い耐力をより強固に与えることができる。
【実施例4】
【0023】
次に、図5〜図6に、本発明のコンクリート製節杭の第4実施例を示す。
このコンクリート製節杭は、節状の突出部1を備えた複数の節部2を軸方向に有し、軸部3の内部に主筋4及びフープ筋5を配設した構造を有している。
そして、このコンクリート製節杭は、図5(a)に示すように、各節部2近傍の軸部3の主筋4の外周に、円環状の周方向の帯筋9を配設している。
帯筋9は、その外面が杭の外面に露出するように配設されているが、主筋4の外側に接するようにしたり溶接することもできる。
【0024】
また、主筋外周の帯筋9は、図6に示すように、軸部3から突出するように配設することも可能であり、また、節部2において、主筋4の内周や外周に帯筋7、8を併設することもできる。
この場合、節部4の主筋外周の帯筋8は、図5(b)に示すように、節部4から突出するように配設することも可能である。
【0025】
なお、帯筋の代わりに鉄筋を用いることも可能であり、鉄筋としては、丸形鉄筋や角筋等を適宜用いることができる。
また、帯筋は、円環状のほか、一部切り欠いたC形状や螺旋形状とすることもできる。
【0026】
かくして、本実施例のコンクリート製節杭は、節部2を有し、杭本体の内部に主筋4を配設した節杭において、節部近傍の軸部3の主筋4の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋9を配設することから、節部近傍の軸部3を外側から拘束することができ、これにより、節部2の付け根の縦割れを抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部2にひび割れに対する強い耐力を与えることができる。
そして、節部2の主筋4の内外周に、周方向の鉄筋又は帯筋7、8を配設することにより、節部2の膨張を内外両側から拘束することができ、節部2にひび割れに対する強い耐力を与えることができる。
【0027】
以上、本発明のコンクリート製節杭について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明のコンクリート製節杭は、簡易な構造で新たな破壊過程を抑制し、コンクリート製節杭として過大な圧縮力に対しても必要な支持耐力を備えて性能を保証するとともに、節部に強いひび割れに対する耐力を備えるという特性を有していることから、例えば、高荷重を担持するコンクリート製節杭の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明のコンクリート製節杭の第1実施例を示す部分断面図である。
【図2】同第2実施例を示し、(a)は部分断面図、(b)〜(c)は第2実施例の変形例の要部の断面図である。
【図3】同第3実施例を示し、(a)は部分断面図、(b)〜(c)は第3実施例の変形例の要部の断面図である。
【図4】第3実施例の変形例を示し、(a)は部分断面図、(b)〜(c)は他の変形例の要部の断面図である。
【図5】同第4実施例を示し、(a)は部分断面図、(b)は第4実施例の変形例の要部の断面図である。
【図6】第4実施例の変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【0030】
1 突出部
2 節部
3 軸部
4 主筋
5 鉄筋
6 内周の鉄筋
7 内周の帯筋
8 外周の帯筋
9 軸部外周の帯筋

【特許請求の範囲】
【請求項1】
節部を有し、杭本体の内部に主筋を配設した節杭において、節部の主筋の内周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設したことを特徴とするコンクリート製節杭。
【請求項2】
節部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設したことを特徴とする請求項1記載のコンクリート製節杭。
【請求項3】
節部を有し、杭本体の内部に主筋を配設した節杭において、節部近傍の軸部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設したことを特徴とするコンクリート製節杭。
【請求項4】
節部の主筋の外周に、周方向の鉄筋又は帯筋を配設したことを特徴とする請求項3記載のコンクリート製節杭。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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