合成杭および合成杭の施工方法
【課題】簡易かつ安価に形成することが可能な合成杭および合成杭の施工方法を提供する。
【解決手段】コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させてなる合成杭１およびこの合成杭１を地中に配設する合成杭の施工方法。この合成杭１のコンクリート杭部１０は木杭部２０の断面形状よりも大きな断面形状を有しているとともに下端部が地下水位ＷＬ下に位置しており、木杭部２０は少なくとも頭部がコンクリート杭部２０に埋め込まれている。
【解決手段】コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させてなる合成杭１およびこの合成杭１を地中に配設する合成杭の施工方法。この合成杭１のコンクリート杭部１０は木杭部２０の断面形状よりも大きな断面形状を有しているとともに下端部が地下水位ＷＬ下に位置しており、木杭部２０は少なくとも頭部がコンクリート杭部２０に埋め込まれている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成杭および合成杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物等を軟弱地盤上に構築する場合、建築物の沈下等を防止するために、所定の支持力を有する地盤に到達する杭を構築する場合がある。
このような杭には、一般的に、場所打ちコンクリート杭、既製コンクリート杭、鋼管杭、木杭などが採用されている。
【０００３】
中でも、木杭は、製造時の二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量が少なく、かつ、比較的安価で、なおかつ、軽量で取り扱いやすいため、近年、注目されつつある。
ところが、木杭は、腐朽しやすい性質を有しているため、酸素を必要とする腐朽菌が繁殖しないように配置する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、地下水位よりも低い位置に配置された木杭と、この木杭の上部に設けられた鋼管杭とが一体に接合された合成杭が開示されている。
木杭の上端面からは、異形鉄筋等からなる螺旋部材が突設されており、この螺旋部材が鋼管杭の内部に充填されたコンクリートに定着することで木杭と鋼管杭とが接合されている。
【０００５】
また、特許文献２には、木杭の地下水面よりも上位の周面を空気遮断層によって被覆する木杭の腐朽対策方法が開示されている。空気遮断層の外側は、鋼製キャップが設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３２１８３４号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の合成杭は、腐食代を考慮して鋼管の肉厚を大きくする必要があるため、鋼材量が増加し、高価であった。
また、木杭が破損しないように注意しながら螺旋部材を木杭に設置する必要があるので準備作業に手間を要する。
【０００８】
また、特許文献２の腐朽対策方法により形成された木杭は、剛性が小さいため、鉛直荷重により空気遮断層が圧縮されるおそれがあった。
また、空気遮断層の形成および鋼製キャップの設置に手間を要していた。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡易かつ安価に形成することが可能な合成杭および合成杭の施工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係る合成杭は、コンクリート杭部の下側に木杭部を延出させてなる合成杭であって、前記コンクリート杭部は、前記木杭部の断面形状よりも大きな断面形状を有しているとともに、前記木杭部は少なくとも頭部が前記コンクリート杭部に埋め込まれていることを特徴としている。
【００１１】
かかる合成杭は、コンクリート杭部の断面形状が拡径（拡幅）されているため、杭頭部の曲げ耐力が高い。
また、コンクリート杭部での周面摩擦抵抗が増加するため、木杭部に伝達される鉛直荷重が減少し、木杭部の圧縮クリープが抑制されている。
さらに、コンクリート杭部と木杭部との接合部に複雑な接合構造を構成する必要がないため、施工性に優れており、また、安価に製造することができる。
【００１２】
また、前記木杭部の前記コンクリート杭部への埋め込み深さが、前記木杭部の直径よりも大きければ、木杭部とコンクリート杭部との接合部において、合成杭の曲げ耐力が大きく低下することがない。
【００１３】
また、前記コンクリート杭部が中空部材からなる場合には、前記中空部材の内部に前記木杭部の上端面が当接する受け部を形成し、前記受け部に貫通孔を形成するとよい。
【００１４】
かかる合成杭によれば、コンクリート杭部と木杭部との接合部から地下水や土砂等が浸入したとしても、当該地下水や土砂等は貫通孔を通って受け部の上部に抜けるため、木杭部と受け部との密着性が低下することがない。
【００１５】
また、前記コンクリート杭部と前記木杭部との当接面に互いに係合する凹凸面が形成されていれば、鉛直荷重の伝達性が向上する。
【００１６】
また、本発明に係る合成杭の施工方法は、コンクリート杭部と木杭部とを備えた合成杭を地中に配置する合成杭の施工方法であって、前記木杭部の直径よりも大きな内径を有した竪穴を地下水位よりも深く形成する工程と、前記竪穴内にコンクリートを打設する工程と、前記木杭部を構成する木製杭部材をコンクリート内に挿入し前記竪穴の底面から下方向に向けて前記木製杭部材を圧入する工程と、前記コンクリートを養生する工程とを備えることを特徴としている。
【００１７】
かかる合成杭の施工方法によれば、簡易に合成杭を構築することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の合成柱および合成柱の施工方法によれば、高耐力な合成杭を、簡易かつ安価に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一の実施の形態に係る合成杭を示す横断面図である。
【図２】（ａ）はコンクリート杭部と木杭部との接合部を示す横断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図である。
【図３】コンクリート杭部と木杭部との接合部の荷重伝達機構の概念図である。
【図４】第一の実施の形態に係る合成杭の変形例を示す横断面図である。
【図５】（ａ）は第二の実施の形態に係る合成杭を示す横断面図、（ｂ）は同合成杭の立面図、（ｃ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は第二の実施の形態に係る合成杭の施工方法の各施工状況を示す横断面図である。
【図７】（ａ）は第三の実施の形態に係る合成杭を示す横断面図、（ｂ）は(ａ)のＸ３−Ｘ３断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は第四の実施の形態に係る合成杭の施工方法の各施工状況を示す横断面図である。
【図９】第五の実施の形態に係る基礎構造の概要を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第一の実施の形態＞
第一の実施の形態に係る合成杭１は、図１に示すように、コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００２１】
コンクリート杭部１０は、図２（ｂ）に示すように、断面円形の鉄筋コンクリート杭部材である。
コンクリート杭部１０は、木杭部２０よりも大きな直径を有していて、断面形状が木杭部２０の断面形状よりも大きく形成される。
【００２２】
コンクリート杭部１０の下端部は、図２（ａ）に示すように、下（先端）に行くに従い外径が小さくなるテーパー面が形成されていて、合成杭の地盤への圧入時における抵抗力の低減化が図られている。
【００２３】
コンクリート杭部１０は、図１に示すように、下端部が地下水位ＷＬよりも下に位置している。これにより、木杭部２０が地下水位ＷＬよりも上位で露出することが防止されている。
【００２４】
コンクリート杭部１０には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、軸方向に沿って配筋された複数本（本実施形態では６本）の主筋１１，１１，…と、軸方向に対して所定の間隔をあけて主筋を取り囲むように配筋された帯筋１２，１２，…とが配筋されている。
【００２５】
コンクリート杭部１０と木杭部２０との接合部では、地震時に大きな支圧力が作用するため、図２（ａ）に示すように、帯筋１２の配筋ピッチを密にする。また、特に支圧力が大きくなるコンクリート杭部１０の下端では、帯筋１２を二重に配筋している。
なお、主筋１１および帯筋１２の配筋ピッチや鉄筋径等は、限定されるものではない。また、コンクリート杭部１０は、無筋であってもよい。
【００２６】
木杭部２０は、図２（ａ）に示すように、コンクリート杭部１０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部１０に接合されている。
【００２７】
木杭部２０は、図２（ｂ）に示すように、断面円形の木製杭部材により構成されている。
また、木杭部２０は、コンクリート杭部１０から延出された露出部分が、地下水位ＷＬ（図１参照）よりも下に位置させることが好ましい。
【００２８】
木杭部２０のコンクリート杭部１０と接する部分（埋め込まれた部分）の表面には、図示しない耐アルカリ性の合成樹脂膜を形成することもできる。このようにすることで、木製杭部材のセルロース繊維等がコンクリート中のアルカリと反応することによる表面の強度低下や収縮を防止できる。なお、耐アルカリ性の合成樹脂膜は、エポキシ樹脂塗料、塩化ビニル樹脂塗料、塩化ゴム系樹脂塗料等を木杭部２０に塗布することにより形成すればよい。
【００２９】
木杭部２０とコンクリート杭部１０との接合部における曲げモーメントＭとせん断力Ｑは、図３に示すように、木杭部２０の埋め込み部分の側面の支圧合力Ｐ１，Ｐ２によって伝達される。軸力Ｎは、木杭部２０の上面の支圧合力Ｐ３によって全部または一部が伝達される。なお、軸力Ｎの一部は、木杭部２０の側面とコンクリート杭部１０の内壁面との摩擦力により伝達させてもよいし、木杭部２０とコンクリート杭部１０との接合部に凹凸を設けて鉛直力を伝達させるようにしてもよい。
【００３０】
木杭部２０のコンクリート杭部１０への埋め込み深さは、曲げモーメントＭ、せん断力Ｑおよび軸力Ｎに対して、コンクリート杭部１０および木杭部２０が健全である木杭部の直径より大きい深さを適宜設定するものとする。
【００３１】
例えば、木杭部２０のコンクリート杭１０下端深さにおいて「断面積ＡWで除した平均軸応力がσLとなる軸力」と「断面縁部の軸応力が許容軸応力σaSとなる曲げモーメントＭW」とが作用する場合には、「埋め込み部のせん断応力τWが許容せん断応力τaS以下となる最小埋め込み深さＬbn」を、式１により算出してもよい。
なお、曲げモーメントＭWは式２で表すことができ、側面の支圧合力Ｐ１，Ｐ２間の距離を２／３Ｌと仮定するとせん断力ＱWは式３で表すことができる。また、埋め込み部のせん断応力τWは式４で表すことができる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
仮に、木製杭部材としてスギを使用するものとし、許容軸応力σaSを８．４〜１２．６Ｎ／ｍｍ2、許容せん断応力τaSを０．８４Ｎ／ｍｍ2、平均軸応力σLを３〜５Ｎ／ｍｍ2とすれば、最小埋め込み深さＬbnとして１．０ＤW〜２．９ＤW（ＤW：木製杭部材の直径）が得られる。したがって、木杭部２０の埋め込み深さＬbは、少なくとも木杭部２０の直径よりも大きい深さとすればよい。
なお、コンクリート内の木部は腐朽しにくいので、木杭部２０は、図４に示すように、コンクリート杭部１０の上端まで埋め込まれていてもよい。
【００３４】
合成杭１の施工を行うにあたっては、まず、工場や現場の作業ヤード等において、木杭部２０を構成する木製杭部材の頭部を巻き込むように、コンクリートを打設して、コンクリート杭部１０を形成する。
そして、コンクリートに所定の強度が発現して、合成杭１が形成されたら、この合成杭１を地中に圧入する。
【００３５】
合成杭１の圧入は、重機等により合成杭１の杭頭部を把持し、コンクリート杭部１０の下端が地下水位ＷＬよりも低い位置に到達するよう合成杭１の鉛直性を保ちつつ、杭頭部に押し込み力を作用させればよい。このとき、押し込み力とともに振動や回転力を与えてもよい。
また、合成杭１は、合成杭１の直径よりも小さい孔径により形成された掘削孔に圧入させてもよい。
【００３６】
本実施形態の合成杭１は、コンクリート杭部１０の断面形状が拡径（拡幅）されているため、杭頭部の曲げ耐力が高い。
また、コンクリート杭部１０での周面摩擦抵抗が増加するため、木杭部２０に伝達される鉛直荷重が減少し、木杭部２０の圧縮クリープが抑制されている。
【００３７】
また、木杭部２０をコンクリート杭部１０に所定の深さだけ埋め込むことで、埋め込み部分の側面の支圧合力Ｐ１，Ｐ２によってせん断力と曲げモーメントを伝達することが可能となるため、コンクリート杭部１０と木杭部２０との接合部に複雑な接合構造を構成する必要がなく、合成杭１の製造コストの低減化が可能である。
また、接合部において合成杭１の曲げ耐力が大きく低下することがない。
【００３８】
木杭部２０の露出部分は、地下水位ＷＬよりも低い位置に配置されるため、木杭部２０の腐朽が防止される。そのため、木杭部２０と地盤との接触部分に保護材を配設する必要がなく、安価である。
【００３９】
また、拡径されたコンクリート杭部１０を地盤に圧入することで、地盤が締固められるため、強度と剛性に関係する地盤の密度が増加する。特に、砂質地盤の場合には、地盤が締固められることで、地震時の液状化抵抗と水平地盤反力が増加するため、杭頭部の地震時の曲げモーメントが抑制される。
【００４０】
合成杭１によれば、杭頭部（コンクリート杭部１０の上端部）と接合部の地震時の健全性を確保しながら、木杭部２０の圧縮クリープを抑制できるため、合成杭１が負担することができる軸力が増加する。そのため、杭本数の削減が可能となり、工期短縮化が可能となる。
【００４１】
＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態に係る合成杭２は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、コンクリート杭部３０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００４２】
コンクリート杭部３０は、図５（ａ）に示すように、中空部３４が形成された鉄筋コンクリート製の中空部材である。
コンクリート杭部３０は、半円筒状を呈する分割部材３１，３１（図５（ｃ）参照）を組み合わせることにより円筒状に形成されている。
【００４３】
分割部材３１，３１は、木杭部２０を挟むように突き合わせた状態で、固定バンド３２（図５（ｂ）参照）により緊結されている。なお、分割部材３１同士の接合方法は固定バンド３２による緊結に限定されるものではなく、例えば、ボルトにより締結してもよい。また、分割部材３１同士の接合面に、接着剤、グラウトまたはモルタル等を充填して密着性を高めてもよい。
【００４４】
分割部材３１と木杭部２０との当接面には、互いに係合する凹凸面が形成されている。
つまり、分割部材３１内面には、木杭部２０の挿入部に面して凹凸面（係止部３３）が形成されている。係止部３３は、木杭部２０の杭頭部に形成された凹凸面（係止部２１）と係合可能に形成されている。なお、係止部３３は、複数の環状の溝や複数の孔等により形成してもよいし、１つ以上の螺旋状の溝、あるいはこれらと平面形状が類似する突出部により形成してもよい。
【００４５】
コンクリート杭部３０の下端部は、図５（ａ）に示すように、下（先端）に行くに従い外径が小さくなるテーパー面が形成されている。
また、コンクリート杭部３０には、適宜鉄筋が配筋されている。
【００４６】
なお、コンクリート杭部３０の構成は、前記した構成に限定されるものではない。
例えば、コンクリート杭部３０は、必ずしも分割部材３１，３１により構成されている必要はなく、遠心成型等により円柱状に形成されていてもよい。また、コンクリート杭部３０の分割数も限定されるものではない。
【００４７】
木杭部２０は、図５（ａ）に示すように、頭部がコンクリート杭部３０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部３０に接合されている。
【００４８】
木杭部２０は、図５（ｃ）に示すように、断面円形の木製杭部材により構成されている。木杭部２０の分割部材３１との当接面には、係止部３３と係合する凹凸面（係止部２１）が形成されている。係止部２１は、木杭部２０の側面に形成された凹凸であって、コンクリート杭部３０の内壁面に形成された係止部３３と係合するように形成されている。なお、係止部２１は、複数の環状の溝や複数の孔等により形成してもよいし、１つ以上の螺旋状の溝、あるいはこれらと平面形状が類似する突出部により形成してもよい。
【００４９】
この他の木杭部２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５０】
合成杭２の施工を行うにあたっては、まず、工場や現場の作業ヤード等において分割部材３１，３１で木杭部２０の頭部を挟み、分割部材３１，３１を突き合わせて接合することで合成杭２を形成する。
次に、図６（ａ）に示すように、合成杭２を地中に圧入する。
【００５１】
合成杭２の圧入は、重機等により合成杭２の杭頭部を把持し、コンクリート杭部３０の下端が地下水位ＷＬよりも低い位置に到達するよう合成杭２の鉛直性を保ちつつ、杭頭部に押し込み力を作用させればよい。このとき、押し込み力とともに振動や回転力を与えてもよい。
なお、合成杭２（コンクリート杭部３０）の上端には、保護部材３５が設置されており、押し込み力によるコンクリート杭部３０の頭部の破損から保護されている。保護部材３５は必要に応じて設置すればよい。
【００５２】
合成杭２の圧入が完了したら、図６（ｂ）に示すように、保護部材３５を撤去し、合成杭２の上部に基礎スラブＳを構築する。
【００５３】
本実施形態の合成杭２によれば、コンクリート杭部３０としてプレキャスト部材を使用しているため、合成杭２の製造を簡易に行うことができる。また、コンクリート杭部３０を一定の品質により製造することができる。
【００５４】
また、木杭部２０とコンクリート杭部３０との接合部に係止部２１，３３が形成されているため、軸力の伝達性に優れている。
【００５５】
この他の本実施形態の合成杭２の作用効果は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
＜第三の実施の形態＞
第三の実施の形態に係る合成杭３は、図７（ａ）に示すように、コンクリート杭部３０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００５７】
コンクリート杭部３０は、断面中央に中空部３４が形成された鉄筋コンクリート製の中空部材である。コンクリート杭部３０は、遠心成型等により中空円柱状に形成されている。
【００５８】
中空部３４には、木杭部２０の上端面が当接する受け部３６が設置されている。
【００５９】
受け部３６は、図７（ｂ）に示すように、平面視十字状の鋼製部材であって、四方に延設された角片の先端部が、コンクリート杭部３０の内壁面に埋設されている。
また、受け部３６は、コンクリート杭部３０の内壁面との間に隙間（貫通孔）３７，３７，…が形成されている。
【００６０】
受け部３６の部材厚は限定されるものではないが、木杭部２０とコンクリート部３０との間で軸力等の力の伝達が可能な剛性と強度を有している必要がある。
なお、受け部３６の材質は限定されるものではなく、例えばコンクリートであってもよい。また、受け部３６の形状も限定されるものではなく、貫通孔が形成された平面視円形の部材であってもよい。
【００６１】
コンクリート杭部３０の下端部は、図７（ａ）に示すように、下（先端）に行くに従い外径が小さくなるテーパー面が形成されている。
また、コンクリート杭部３０には、適宜鉄筋が配筋されている。
【００６２】
木杭部２０は、頭部がコンクリート杭部３０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部３０に接合されている。
木杭部２０は、断面円形の木製杭部材により構成されていて、上端面が受け部３６に当接した状態でコンクリート杭部３０に埋め込まれている。
【００６３】
この他の木杭部２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
合成杭３の施工方法は、第二の実施の形態の合成杭２の施工方法と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００６５】
合成杭３は、受け部３６に隙間（貫通孔）３７が形成されているため、合成杭３を地盤に圧入する際に、木杭部２０とコンクリート杭部３０との間から土砂や地下水等が入り込んだとしても、この土砂や地下水は隙間３７を挿通して抜けるため、木杭部２０とコンクリート杭部３０との密着性が低下することが防止される。
【００６６】
この他の本実施形態の合成杭３の作用効果は、第一の実施の形態や第二の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
＜第四の実施の形態＞
第四の実施の形態に係る合成杭４は、図８（ｄ）に示すように、コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００６８】
コンクリート杭部１０は、竪穴４０内で形成された断面円形の鉄筋コンクリート部材である。
コンクリート杭部１０は、木杭部２０よりも大きな直径を有していて、断面形状が木杭部２０の断面形状よりも大きく形成されている。
【００６９】
この他のコンクリート杭部１０の構成は、竪穴４０内で形成される点を除き、第一の実施の形態で示したコンクリート杭部１０の構成と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００７０】
木杭部２０は、図８（ｄ）に示すように、コンクリート杭部１０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部１０に接合されている。
【００７１】
木杭部２０は、断面円形の木製杭部材により構成されている。
この他の木杭部２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００７２】
合成杭４の施工を行うにあたっては、まず、図８（ａ）に示すように、木杭部２０の直径よりも大きな内径を有した竪穴４０を地下水位ＷＬよりも深く形成する。
【００７３】
竪穴４０の削孔方法は限定されるものではないが、例えば、先端（下端）を細らせたケーシングや杭状部材を圧入してから引抜くことにより行ってもよい。あるいはケーシングの圧入とともに、ケーシングの内部を掘削することにより行ってもよいし、オーガー掘削により行ってもよい。
【００７４】
竪穴４０を形成したら、図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、竪穴４０内にフレッシュコンクリート１３を打設する。
フレッシュコンクリート１３の打設は、図８（ｂ）に示すように、トレミー管４１を利用して竪穴４０の底部から行う。
【００７５】
フレッシュコンクリート１３の打設後、フレッシュコンクリート１３の上部に溜まった水ｗをできるだけ除去し、フレッシュコンクリート１３内に木製杭部材を挿入する際に、フレッシュコンクリート１３内に水ｗが混入することを防止することが好ましい。
【００７６】
次に、木杭部２０となる木製杭部材をフレッシュコンクリート１３内に挿入する。さらに、図８（ｄ）に示すように、竪穴４０の底面から下方向に向けて木製杭部材を圧入する。なお、圧入する深さは任意でよいが、地下水位より下まで圧入することが好ましい。
【００７７】
木製杭部材を圧入したら、フレッシュコンクリート１３を養生する。
以上により、合成杭４の施工が完了する。
【００７８】
以上、第四の実施の形態に係る合成杭の施工方法によれば、簡易の合成杭４を構築することができる。
この他の本実施形態の合成杭４の作用効果は、第一の実施の形態乃至第三の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００７９】
＜第五の実施の形態＞
第五の実施の形態では、図９に示すように、合成杭５を沈下抑止杭として使用する場合について説明する。
【００８０】
本実施形態では、複数本の合成杭５の上に鉄筋コンクリート製の土間床５０が形成されている。
土間床５０の構成は限定されるものではないが、本実施形態では、厚みが１５０ｍｍで、積載荷重を含めた単位面積当たりの荷重は８ｋＮ／ｍ2とする。
【００８１】
合成杭５は、コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
合成杭５は、Ｎ値が５前後の砂質土層と、その下のＮ値が２程度の粘性土層とが積層された地盤に形成されている。砂質土層は、地震時に液状化する可能性が高い地盤である。なお、合成杭５が形成される地盤条件は、限定されるものではない。
【００８２】
合成杭５は、コンクリート杭部１０の下端部が地下水位ＷＬよりも下に位置するように圧入施工されている。
また、木杭部の下端深さは、粘性土層での周面摩擦力によって、長期杭頭軸力を上回る極限支持力が得られる深さまで圧入されている。
【００８３】
この他の本実施形態の合成杭５の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００８４】
本実施形態によれば、砂質土層が液状化したとしても、粘性土層に所定の深さ圧入された合成杭５により土間床５０が支持されているため、土間床５０に有害な沈下が生じることがない。
また、合成杭５の杭頭部が、コンクリート杭部１０により径大化されているため、土間床５０の杭頭軸力の受圧範囲が広がり、パンチングシアによるクラックなどが土間床５０に生じることが防止される。
【００８５】
この他の本実施形態の合成杭５の作用効果は、第一の実施の形態乃至第四の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００８６】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、本発明の合成杭の使用目的は限定されるものではない。合成杭は、支持杭として使用してもよいし、摩擦杭として使用してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１，２，３，４，５ 合成杭
１０ コンクリート杭部
２０ 木杭部
３０ コンクリート杭部
３１ 分割部材
３４ 中空部
３６ 受け部
３７ 隙間（貫通孔）
ＷＬ 地下水位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成杭および合成杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物等を軟弱地盤上に構築する場合、建築物の沈下等を防止するために、所定の支持力を有する地盤に到達する杭を構築する場合がある。
このような杭には、一般的に、場所打ちコンクリート杭、既製コンクリート杭、鋼管杭、木杭などが採用されている。
【０００３】
中でも、木杭は、製造時の二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量が少なく、かつ、比較的安価で、なおかつ、軽量で取り扱いやすいため、近年、注目されつつある。
ところが、木杭は、腐朽しやすい性質を有しているため、酸素を必要とする腐朽菌が繁殖しないように配置する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、地下水位よりも低い位置に配置された木杭と、この木杭の上部に設けられた鋼管杭とが一体に接合された合成杭が開示されている。
木杭の上端面からは、異形鉄筋等からなる螺旋部材が突設されており、この螺旋部材が鋼管杭の内部に充填されたコンクリートに定着することで木杭と鋼管杭とが接合されている。
【０００５】
また、特許文献２には、木杭の地下水面よりも上位の周面を空気遮断層によって被覆する木杭の腐朽対策方法が開示されている。空気遮断層の外側は、鋼製キャップが設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３２１８３４号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の合成杭は、腐食代を考慮して鋼管の肉厚を大きくする必要があるため、鋼材量が増加し、高価であった。
また、木杭が破損しないように注意しながら螺旋部材を木杭に設置する必要があるので準備作業に手間を要する。
【０００８】
また、特許文献２の腐朽対策方法により形成された木杭は、剛性が小さいため、鉛直荷重により空気遮断層が圧縮されるおそれがあった。
また、空気遮断層の形成および鋼製キャップの設置に手間を要していた。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡易かつ安価に形成することが可能な合成杭および合成杭の施工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係る合成杭は、コンクリート杭部の下側に木杭部を延出させてなる合成杭であって、前記コンクリート杭部は、前記木杭部の断面形状よりも大きな断面形状を有しているとともに、前記木杭部は少なくとも頭部が前記コンクリート杭部に埋め込まれていることを特徴としている。
【００１１】
かかる合成杭は、コンクリート杭部の断面形状が拡径（拡幅）されているため、杭頭部の曲げ耐力が高い。
また、コンクリート杭部での周面摩擦抵抗が増加するため、木杭部に伝達される鉛直荷重が減少し、木杭部の圧縮クリープが抑制されている。
さらに、コンクリート杭部と木杭部との接合部に複雑な接合構造を構成する必要がないため、施工性に優れており、また、安価に製造することができる。
【００１２】
また、前記木杭部の前記コンクリート杭部への埋め込み深さが、前記木杭部の直径よりも大きければ、木杭部とコンクリート杭部との接合部において、合成杭の曲げ耐力が大きく低下することがない。
【００１３】
また、前記コンクリート杭部が中空部材からなる場合には、前記中空部材の内部に前記木杭部の上端面が当接する受け部を形成し、前記受け部に貫通孔を形成するとよい。
【００１４】
かかる合成杭によれば、コンクリート杭部と木杭部との接合部から地下水や土砂等が浸入したとしても、当該地下水や土砂等は貫通孔を通って受け部の上部に抜けるため、木杭部と受け部との密着性が低下することがない。
【００１５】
また、前記コンクリート杭部と前記木杭部との当接面に互いに係合する凹凸面が形成されていれば、鉛直荷重の伝達性が向上する。
【００１６】
また、本発明に係る合成杭の施工方法は、コンクリート杭部と木杭部とを備えた合成杭を地中に配置する合成杭の施工方法であって、前記木杭部の直径よりも大きな内径を有した竪穴を地下水位よりも深く形成する工程と、前記竪穴内にコンクリートを打設する工程と、前記木杭部を構成する木製杭部材をコンクリート内に挿入し前記竪穴の底面から下方向に向けて前記木製杭部材を圧入する工程と、前記コンクリートを養生する工程とを備えることを特徴としている。
【００１７】
かかる合成杭の施工方法によれば、簡易に合成杭を構築することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の合成柱および合成柱の施工方法によれば、高耐力な合成杭を、簡易かつ安価に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一の実施の形態に係る合成杭を示す横断面図である。
【図２】（ａ）はコンクリート杭部と木杭部との接合部を示す横断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図である。
【図３】コンクリート杭部と木杭部との接合部の荷重伝達機構の概念図である。
【図４】第一の実施の形態に係る合成杭の変形例を示す横断面図である。
【図５】（ａ）は第二の実施の形態に係る合成杭を示す横断面図、（ｂ）は同合成杭の立面図、（ｃ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は第二の実施の形態に係る合成杭の施工方法の各施工状況を示す横断面図である。
【図７】（ａ）は第三の実施の形態に係る合成杭を示す横断面図、（ｂ）は(ａ)のＸ３−Ｘ３断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は第四の実施の形態に係る合成杭の施工方法の各施工状況を示す横断面図である。
【図９】第五の実施の形態に係る基礎構造の概要を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第一の実施の形態＞
第一の実施の形態に係る合成杭１は、図１に示すように、コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００２１】
コンクリート杭部１０は、図２（ｂ）に示すように、断面円形の鉄筋コンクリート杭部材である。
コンクリート杭部１０は、木杭部２０よりも大きな直径を有していて、断面形状が木杭部２０の断面形状よりも大きく形成される。
【００２２】
コンクリート杭部１０の下端部は、図２（ａ）に示すように、下（先端）に行くに従い外径が小さくなるテーパー面が形成されていて、合成杭の地盤への圧入時における抵抗力の低減化が図られている。
【００２３】
コンクリート杭部１０は、図１に示すように、下端部が地下水位ＷＬよりも下に位置している。これにより、木杭部２０が地下水位ＷＬよりも上位で露出することが防止されている。
【００２４】
コンクリート杭部１０には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、軸方向に沿って配筋された複数本（本実施形態では６本）の主筋１１，１１，…と、軸方向に対して所定の間隔をあけて主筋を取り囲むように配筋された帯筋１２，１２，…とが配筋されている。
【００２５】
コンクリート杭部１０と木杭部２０との接合部では、地震時に大きな支圧力が作用するため、図２（ａ）に示すように、帯筋１２の配筋ピッチを密にする。また、特に支圧力が大きくなるコンクリート杭部１０の下端では、帯筋１２を二重に配筋している。
なお、主筋１１および帯筋１２の配筋ピッチや鉄筋径等は、限定されるものではない。また、コンクリート杭部１０は、無筋であってもよい。
【００２６】
木杭部２０は、図２（ａ）に示すように、コンクリート杭部１０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部１０に接合されている。
【００２７】
木杭部２０は、図２（ｂ）に示すように、断面円形の木製杭部材により構成されている。
また、木杭部２０は、コンクリート杭部１０から延出された露出部分が、地下水位ＷＬ（図１参照）よりも下に位置させることが好ましい。
【００２８】
木杭部２０のコンクリート杭部１０と接する部分（埋め込まれた部分）の表面には、図示しない耐アルカリ性の合成樹脂膜を形成することもできる。このようにすることで、木製杭部材のセルロース繊維等がコンクリート中のアルカリと反応することによる表面の強度低下や収縮を防止できる。なお、耐アルカリ性の合成樹脂膜は、エポキシ樹脂塗料、塩化ビニル樹脂塗料、塩化ゴム系樹脂塗料等を木杭部２０に塗布することにより形成すればよい。
【００２９】
木杭部２０とコンクリート杭部１０との接合部における曲げモーメントＭとせん断力Ｑは、図３に示すように、木杭部２０の埋め込み部分の側面の支圧合力Ｐ１，Ｐ２によって伝達される。軸力Ｎは、木杭部２０の上面の支圧合力Ｐ３によって全部または一部が伝達される。なお、軸力Ｎの一部は、木杭部２０の側面とコンクリート杭部１０の内壁面との摩擦力により伝達させてもよいし、木杭部２０とコンクリート杭部１０との接合部に凹凸を設けて鉛直力を伝達させるようにしてもよい。
【００３０】
木杭部２０のコンクリート杭部１０への埋め込み深さは、曲げモーメントＭ、せん断力Ｑおよび軸力Ｎに対して、コンクリート杭部１０および木杭部２０が健全である木杭部の直径より大きい深さを適宜設定するものとする。
【００３１】
例えば、木杭部２０のコンクリート杭１０下端深さにおいて「断面積ＡWで除した平均軸応力がσLとなる軸力」と「断面縁部の軸応力が許容軸応力σaSとなる曲げモーメントＭW」とが作用する場合には、「埋め込み部のせん断応力τWが許容せん断応力τaS以下となる最小埋め込み深さＬbn」を、式１により算出してもよい。
なお、曲げモーメントＭWは式２で表すことができ、側面の支圧合力Ｐ１，Ｐ２間の距離を２／３Ｌと仮定するとせん断力ＱWは式３で表すことができる。また、埋め込み部のせん断応力τWは式４で表すことができる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
仮に、木製杭部材としてスギを使用するものとし、許容軸応力σaSを８．４〜１２．６Ｎ／ｍｍ2、許容せん断応力τaSを０．８４Ｎ／ｍｍ2、平均軸応力σLを３〜５Ｎ／ｍｍ2とすれば、最小埋め込み深さＬbnとして１．０ＤW〜２．９ＤW（ＤW：木製杭部材の直径）が得られる。したがって、木杭部２０の埋め込み深さＬbは、少なくとも木杭部２０の直径よりも大きい深さとすればよい。
なお、コンクリート内の木部は腐朽しにくいので、木杭部２０は、図４に示すように、コンクリート杭部１０の上端まで埋め込まれていてもよい。
【００３４】
合成杭１の施工を行うにあたっては、まず、工場や現場の作業ヤード等において、木杭部２０を構成する木製杭部材の頭部を巻き込むように、コンクリートを打設して、コンクリート杭部１０を形成する。
そして、コンクリートに所定の強度が発現して、合成杭１が形成されたら、この合成杭１を地中に圧入する。
【００３５】
合成杭１の圧入は、重機等により合成杭１の杭頭部を把持し、コンクリート杭部１０の下端が地下水位ＷＬよりも低い位置に到達するよう合成杭１の鉛直性を保ちつつ、杭頭部に押し込み力を作用させればよい。このとき、押し込み力とともに振動や回転力を与えてもよい。
また、合成杭１は、合成杭１の直径よりも小さい孔径により形成された掘削孔に圧入させてもよい。
【００３６】
本実施形態の合成杭１は、コンクリート杭部１０の断面形状が拡径（拡幅）されているため、杭頭部の曲げ耐力が高い。
また、コンクリート杭部１０での周面摩擦抵抗が増加するため、木杭部２０に伝達される鉛直荷重が減少し、木杭部２０の圧縮クリープが抑制されている。
【００３７】
また、木杭部２０をコンクリート杭部１０に所定の深さだけ埋め込むことで、埋め込み部分の側面の支圧合力Ｐ１，Ｐ２によってせん断力と曲げモーメントを伝達することが可能となるため、コンクリート杭部１０と木杭部２０との接合部に複雑な接合構造を構成する必要がなく、合成杭１の製造コストの低減化が可能である。
また、接合部において合成杭１の曲げ耐力が大きく低下することがない。
【００３８】
木杭部２０の露出部分は、地下水位ＷＬよりも低い位置に配置されるため、木杭部２０の腐朽が防止される。そのため、木杭部２０と地盤との接触部分に保護材を配設する必要がなく、安価である。
【００３９】
また、拡径されたコンクリート杭部１０を地盤に圧入することで、地盤が締固められるため、強度と剛性に関係する地盤の密度が増加する。特に、砂質地盤の場合には、地盤が締固められることで、地震時の液状化抵抗と水平地盤反力が増加するため、杭頭部の地震時の曲げモーメントが抑制される。
【００４０】
合成杭１によれば、杭頭部（コンクリート杭部１０の上端部）と接合部の地震時の健全性を確保しながら、木杭部２０の圧縮クリープを抑制できるため、合成杭１が負担することができる軸力が増加する。そのため、杭本数の削減が可能となり、工期短縮化が可能となる。
【００４１】
＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態に係る合成杭２は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、コンクリート杭部３０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００４２】
コンクリート杭部３０は、図５（ａ）に示すように、中空部３４が形成された鉄筋コンクリート製の中空部材である。
コンクリート杭部３０は、半円筒状を呈する分割部材３１，３１（図５（ｃ）参照）を組み合わせることにより円筒状に形成されている。
【００４３】
分割部材３１，３１は、木杭部２０を挟むように突き合わせた状態で、固定バンド３２（図５（ｂ）参照）により緊結されている。なお、分割部材３１同士の接合方法は固定バンド３２による緊結に限定されるものではなく、例えば、ボルトにより締結してもよい。また、分割部材３１同士の接合面に、接着剤、グラウトまたはモルタル等を充填して密着性を高めてもよい。
【００４４】
分割部材３１と木杭部２０との当接面には、互いに係合する凹凸面が形成されている。
つまり、分割部材３１内面には、木杭部２０の挿入部に面して凹凸面（係止部３３）が形成されている。係止部３３は、木杭部２０の杭頭部に形成された凹凸面（係止部２１）と係合可能に形成されている。なお、係止部３３は、複数の環状の溝や複数の孔等により形成してもよいし、１つ以上の螺旋状の溝、あるいはこれらと平面形状が類似する突出部により形成してもよい。
【００４５】
コンクリート杭部３０の下端部は、図５（ａ）に示すように、下（先端）に行くに従い外径が小さくなるテーパー面が形成されている。
また、コンクリート杭部３０には、適宜鉄筋が配筋されている。
【００４６】
なお、コンクリート杭部３０の構成は、前記した構成に限定されるものではない。
例えば、コンクリート杭部３０は、必ずしも分割部材３１，３１により構成されている必要はなく、遠心成型等により円柱状に形成されていてもよい。また、コンクリート杭部３０の分割数も限定されるものではない。
【００４７】
木杭部２０は、図５（ａ）に示すように、頭部がコンクリート杭部３０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部３０に接合されている。
【００４８】
木杭部２０は、図５（ｃ）に示すように、断面円形の木製杭部材により構成されている。木杭部２０の分割部材３１との当接面には、係止部３３と係合する凹凸面（係止部２１）が形成されている。係止部２１は、木杭部２０の側面に形成された凹凸であって、コンクリート杭部３０の内壁面に形成された係止部３３と係合するように形成されている。なお、係止部２１は、複数の環状の溝や複数の孔等により形成してもよいし、１つ以上の螺旋状の溝、あるいはこれらと平面形状が類似する突出部により形成してもよい。
【００４９】
この他の木杭部２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５０】
合成杭２の施工を行うにあたっては、まず、工場や現場の作業ヤード等において分割部材３１，３１で木杭部２０の頭部を挟み、分割部材３１，３１を突き合わせて接合することで合成杭２を形成する。
次に、図６（ａ）に示すように、合成杭２を地中に圧入する。
【００５１】
合成杭２の圧入は、重機等により合成杭２の杭頭部を把持し、コンクリート杭部３０の下端が地下水位ＷＬよりも低い位置に到達するよう合成杭２の鉛直性を保ちつつ、杭頭部に押し込み力を作用させればよい。このとき、押し込み力とともに振動や回転力を与えてもよい。
なお、合成杭２（コンクリート杭部３０）の上端には、保護部材３５が設置されており、押し込み力によるコンクリート杭部３０の頭部の破損から保護されている。保護部材３５は必要に応じて設置すればよい。
【００５２】
合成杭２の圧入が完了したら、図６（ｂ）に示すように、保護部材３５を撤去し、合成杭２の上部に基礎スラブＳを構築する。
【００５３】
本実施形態の合成杭２によれば、コンクリート杭部３０としてプレキャスト部材を使用しているため、合成杭２の製造を簡易に行うことができる。また、コンクリート杭部３０を一定の品質により製造することができる。
【００５４】
また、木杭部２０とコンクリート杭部３０との接合部に係止部２１，３３が形成されているため、軸力の伝達性に優れている。
【００５５】
この他の本実施形態の合成杭２の作用効果は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
＜第三の実施の形態＞
第三の実施の形態に係る合成杭３は、図７（ａ）に示すように、コンクリート杭部３０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００５７】
コンクリート杭部３０は、断面中央に中空部３４が形成された鉄筋コンクリート製の中空部材である。コンクリート杭部３０は、遠心成型等により中空円柱状に形成されている。
【００５８】
中空部３４には、木杭部２０の上端面が当接する受け部３６が設置されている。
【００５９】
受け部３６は、図７（ｂ）に示すように、平面視十字状の鋼製部材であって、四方に延設された角片の先端部が、コンクリート杭部３０の内壁面に埋設されている。
また、受け部３６は、コンクリート杭部３０の内壁面との間に隙間（貫通孔）３７，３７，…が形成されている。
【００６０】
受け部３６の部材厚は限定されるものではないが、木杭部２０とコンクリート部３０との間で軸力等の力の伝達が可能な剛性と強度を有している必要がある。
なお、受け部３６の材質は限定されるものではなく、例えばコンクリートであってもよい。また、受け部３６の形状も限定されるものではなく、貫通孔が形成された平面視円形の部材であってもよい。
【００６１】
コンクリート杭部３０の下端部は、図７（ａ）に示すように、下（先端）に行くに従い外径が小さくなるテーパー面が形成されている。
また、コンクリート杭部３０には、適宜鉄筋が配筋されている。
【００６２】
木杭部２０は、頭部がコンクリート杭部３０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部３０に接合されている。
木杭部２０は、断面円形の木製杭部材により構成されていて、上端面が受け部３６に当接した状態でコンクリート杭部３０に埋め込まれている。
【００６３】
この他の木杭部２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
合成杭３の施工方法は、第二の実施の形態の合成杭２の施工方法と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００６５】
合成杭３は、受け部３６に隙間（貫通孔）３７が形成されているため、合成杭３を地盤に圧入する際に、木杭部２０とコンクリート杭部３０との間から土砂や地下水等が入り込んだとしても、この土砂や地下水は隙間３７を挿通して抜けるため、木杭部２０とコンクリート杭部３０との密着性が低下することが防止される。
【００６６】
この他の本実施形態の合成杭３の作用効果は、第一の実施の形態や第二の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
＜第四の実施の形態＞
第四の実施の形態に係る合成杭４は、図８（ｄ）に示すように、コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
【００６８】
コンクリート杭部１０は、竪穴４０内で形成された断面円形の鉄筋コンクリート部材である。
コンクリート杭部１０は、木杭部２０よりも大きな直径を有していて、断面形状が木杭部２０の断面形状よりも大きく形成されている。
【００６９】
この他のコンクリート杭部１０の構成は、竪穴４０内で形成される点を除き、第一の実施の形態で示したコンクリート杭部１０の構成と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００７０】
木杭部２０は、図８（ｄ）に示すように、コンクリート杭部１０に埋め込まれていることにより、コンクリート杭部１０に接合されている。
【００７１】
木杭部２０は、断面円形の木製杭部材により構成されている。
この他の木杭部２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００７２】
合成杭４の施工を行うにあたっては、まず、図８（ａ）に示すように、木杭部２０の直径よりも大きな内径を有した竪穴４０を地下水位ＷＬよりも深く形成する。
【００７３】
竪穴４０の削孔方法は限定されるものではないが、例えば、先端（下端）を細らせたケーシングや杭状部材を圧入してから引抜くことにより行ってもよい。あるいはケーシングの圧入とともに、ケーシングの内部を掘削することにより行ってもよいし、オーガー掘削により行ってもよい。
【００７４】
竪穴４０を形成したら、図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、竪穴４０内にフレッシュコンクリート１３を打設する。
フレッシュコンクリート１３の打設は、図８（ｂ）に示すように、トレミー管４１を利用して竪穴４０の底部から行う。
【００７５】
フレッシュコンクリート１３の打設後、フレッシュコンクリート１３の上部に溜まった水ｗをできるだけ除去し、フレッシュコンクリート１３内に木製杭部材を挿入する際に、フレッシュコンクリート１３内に水ｗが混入することを防止することが好ましい。
【００７６】
次に、木杭部２０となる木製杭部材をフレッシュコンクリート１３内に挿入する。さらに、図８（ｄ）に示すように、竪穴４０の底面から下方向に向けて木製杭部材を圧入する。なお、圧入する深さは任意でよいが、地下水位より下まで圧入することが好ましい。
【００７７】
木製杭部材を圧入したら、フレッシュコンクリート１３を養生する。
以上により、合成杭４の施工が完了する。
【００７８】
以上、第四の実施の形態に係る合成杭の施工方法によれば、簡易の合成杭４を構築することができる。
この他の本実施形態の合成杭４の作用効果は、第一の実施の形態乃至第三の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００７９】
＜第五の実施の形態＞
第五の実施の形態では、図９に示すように、合成杭５を沈下抑止杭として使用する場合について説明する。
【００８０】
本実施形態では、複数本の合成杭５の上に鉄筋コンクリート製の土間床５０が形成されている。
土間床５０の構成は限定されるものではないが、本実施形態では、厚みが１５０ｍｍで、積載荷重を含めた単位面積当たりの荷重は８ｋＮ／ｍ2とする。
【００８１】
合成杭５は、コンクリート杭部１０の下側に木杭部２０を延出させることで構成されている。
合成杭５は、Ｎ値が５前後の砂質土層と、その下のＮ値が２程度の粘性土層とが積層された地盤に形成されている。砂質土層は、地震時に液状化する可能性が高い地盤である。なお、合成杭５が形成される地盤条件は、限定されるものではない。
【００８２】
合成杭５は、コンクリート杭部１０の下端部が地下水位ＷＬよりも下に位置するように圧入施工されている。
また、木杭部の下端深さは、粘性土層での周面摩擦力によって、長期杭頭軸力を上回る極限支持力が得られる深さまで圧入されている。
【００８３】
この他の本実施形態の合成杭５の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００８４】
本実施形態によれば、砂質土層が液状化したとしても、粘性土層に所定の深さ圧入された合成杭５により土間床５０が支持されているため、土間床５０に有害な沈下が生じることがない。
また、合成杭５の杭頭部が、コンクリート杭部１０により径大化されているため、土間床５０の杭頭軸力の受圧範囲が広がり、パンチングシアによるクラックなどが土間床５０に生じることが防止される。
【００８５】
この他の本実施形態の合成杭５の作用効果は、第一の実施の形態乃至第四の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００８６】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、本発明の合成杭の使用目的は限定されるものではない。合成杭は、支持杭として使用してもよいし、摩擦杭として使用してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１，２，３，４，５ 合成杭
１０ コンクリート杭部
２０ 木杭部
３０ コンクリート杭部
３１ 分割部材
３４ 中空部
３６ 受け部
３７ 隙間（貫通孔）
ＷＬ 地下水位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート杭部の下側に木杭部を延出させてなる合成杭であって、
前記コンクリート杭部は、前記木杭部の断面形状よりも大きな断面形状を有しているとともに、
前記木杭部は、少なくとも頭部が前記コンクリート杭部に埋め込まれていることを特徴とする、合成杭。
【請求項２】
前記木杭部の前記コンクリート杭部への埋め込み深さが、前記木杭部の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の合成杭。
【請求項３】
前記コンクリート杭部は、中空部材からなり、
前記中空部材の内部には、前記木杭部の上端面が当接する受け部が形成されていて、
前記受け部には、貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の合成杭。
【請求項４】
前記コンクリート杭部と前記木杭部との当接面に互いに係合する凹凸面が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の合成杭。
【請求項５】
コンクリート杭部と木杭部とを備えた合成杭を地中に配置する合成杭の施工方法であって、
前記木杭部の直径よりも大きな内径を有した竪穴を地下水位よりも深く形成する工程と、
前記竪穴内にコンクリートを打設する工程と、
前記木杭部を構成する木製杭部材をコンクリート内に挿入し、前記竪穴の底面から下方向に向けて前記木製杭部材を圧入する工程と、
前記コンクリートを養生する工程と、を備えることを特徴とする、合成杭の施工方法。
【請求項１】
コンクリート杭部の下側に木杭部を延出させてなる合成杭であって、
前記コンクリート杭部は、前記木杭部の断面形状よりも大きな断面形状を有しているとともに、
前記木杭部は、少なくとも頭部が前記コンクリート杭部に埋め込まれていることを特徴とする、合成杭。
【請求項２】
前記木杭部の前記コンクリート杭部への埋め込み深さが、前記木杭部の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の合成杭。
【請求項３】
前記コンクリート杭部は、中空部材からなり、
前記中空部材の内部には、前記木杭部の上端面が当接する受け部が形成されていて、
前記受け部には、貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の合成杭。
【請求項４】
前記コンクリート杭部と前記木杭部との当接面に互いに係合する凹凸面が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の合成杭。
【請求項５】
コンクリート杭部と木杭部とを備えた合成杭を地中に配置する合成杭の施工方法であって、
前記木杭部の直径よりも大きな内径を有した竪穴を地下水位よりも深く形成する工程と、
前記竪穴内にコンクリートを打設する工程と、
前記木杭部を構成する木製杭部材をコンクリート内に挿入し、前記竪穴の底面から下方向に向けて前記木製杭部材を圧入する工程と、
前記コンクリートを養生する工程と、を備えることを特徴とする、合成杭の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８８８６４（Ｐ２０１２−１８８８６４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３２７７（Ｐ２０１１−５３２７７）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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