場所打ちプレストレストコンクリート杭及びその構築工法

【目的】杭全体又は杭の所定の位置にプレストレスを付与すると共に、鉄筋籠内に挿入されたＰＣ鋼線がコンクリートの打設の際に移動したり、浮き上がったり、或はＰＣ鋼線の外被が破損したりするのを防止することである。
【構成】杭１全体に主筋２ａと帯筋２ｂとによりなる鉄筋籠２が埋設され、該鉄筋籠２の中に保護筋３が取り付けられ、該保護筋３の中に定着体５が深さを違えて１個又は複数個挿入され、各定着体５にそれぞれＵターンしてＰＣ鋼線４が巻き掛けられ、該ＰＣ鋼線４の上端が杭頭部で緊張定着されて杭１全体、或は杭１の所定位置にプレストレスを付与している。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は場所打ちプレストレストコンクリート杭及びその構築工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】場所打ちコンクリート杭を構造物の基礎として用いる場合、地震時等の水平外力や鉛直外力を考慮する必要がある。この場所打ちコンクリート杭において水平耐力を必要とする場合、この水平耐力の増大を要する杭頭部の杭径を大きくしたり、或は杭頭部における主鉄筋量を多くしたりして対処している。これらの方法は設計・施工上、打設杭間隔や主鉄筋間隔との関連で水平耐力の限度があった。また引抜抵抗時には杭体にひび割れが発生するという問題があった。
【０００３】そこで最近は、杭頭部を鋼管で補強する杭、あるいは杭又は杭頭部にプレストレスを付与する場所打ちプレストレストコンクリート杭も使用されるようになっている。この場所打ちプレストレストコンクリート杭は、掘削孔内への鉄筋籠の建込みと共に、該鉄筋籠内にＰＣ鋼線を挿入してコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後に前記ＰＣ鋼線を杭頭部において緊張定着して構築するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような場所打ちプレストレストコンクリート杭の構築工法は、鉄筋籠の建込時にそれを接続する作業があり、この作業においてＰＣ鋼線は接続しないで鉄筋籠の中をくぐらせるため、煩雑な作業となっていた。また、鉄筋籠を建込んだ後にＰＣ鋼線を挿入する場合は、該ＰＣ鋼線の設定位置の確保が困難であり、コンクリートの打設と共に移動して所定の位置にプレストレスを付与できず、さらにはコンクリートの打設によりアンボンドＰＣ鋼線の場合には外被が破損して鋼線が露出してしまうという問題があった。本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＣ鋼線の所定の位置への設置を容易にし、かつ所定の位置にプレストレスを付与すると共に、鉄筋籠内に挿入されたＰＣ鋼線がコンクリートの打設の際に移動したり、浮き上がったり、或はＰＣ鋼線の外被が破損したりするのを防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するための本発明のプレストレストコンクリート杭の要旨は、コンクリート杭中に主筋及び帯筋よりなる鉄筋籠が設置され、該鉄筋籠内にはアンボンド鋼線が挿入された保護筋が取り付けられ、該アンボンド鋼線が杭頭部で緊張定着されてなることに存し、前記ＰＣ鋼線は深さ位置を違えて配設された複数の定着体にＵターンさせて巻き掛けられ、かつ前記ＰＣ鋼線は撚り線であり、これらの撚り線の心線と側線とが内側被覆筒でそれぞれ被覆され、該内側被覆筒の外面には潤滑剤を介して外側被覆筒が被覆されてなることに存する。また、場所打ちプレストレストコンクリート杭の構築工法の要旨は、保護筋が内面に備えられた鉄筋籠を掘削孔内に挿入し、前記保護筋内にＰＣ鋼線を挿入した後、掘削孔内にコンクリートを打設すると共に前記ＰＣ鋼線を緊張定着して構築することに存し、前記ＰＣ鋼線は深さ位置を違えて配設された複数の定着体にＵターンさせて巻き掛けられ、かつ前記ＰＣ鋼線は撚り線であり、これらの撚り線の心線と側線とが内側被覆筒でそれぞれ被覆され、該内側被覆筒の外面には潤滑剤を介して外側被覆筒が被覆されてなることに存する。
【０００６】
【作用】而して、ＰＣ鋼線を予め鉄筋籠の保護筋内に挿入したことにより、コンクリートの打設時におけるＰＣ鋼線の浮き上がりを防止することができると共に、杭全体にプレストレスを付与することができ、かつＰＣ鋼線を内側被覆筒と外側被覆筒とにより被覆したので、コンクリートの打設時における外被の破損を防止することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の場所打ちプレストレストコンクリート杭及びその構築工法の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の場所打ちプレストレストコンクリート杭の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は保護筋に挿入した定着体の正面図、図４R>４は掛止金具の平面図、図５は同側面図、図６は支圧金具の平面図、図７は保護筋の横断面図、図８はＰＣ鋼線の拡大横断面図である。
【０００８】本発明の場所打ちプレストレストコンクリート杭１は杭全体に主筋２ａと帯筋２ｂとによりなる鉄筋籠２が埋設され、該鉄筋籠２の中に保護筋３が取り付けられている。この保護筋３はＰＣ鋼線４を保護するためのものであり、５〜１０ｃｍピッチでスパイラル状に形成されて前記定着体５が挿入可能な径を備えている。この定着体５は保護筋３の中に深さを違えて４個挿入され、それぞれにＰＣ鋼線４がＵターンして巻き掛けられ、上端が杭頭部で緊張定着されて杭全体にプレストレスを付与している。尚、上記保護筋３は５〜１０ｃｍピッチに限定されるものではなく、さらに定着体５も４個に限定されるものではない。また、これは図１の（２）に示すように、杭の所定の位置にプレストレスを付与することも勿論可能である。
【０００９】定着体５は図３に示すように、ＰＣ鋼線４を掛け回す凹溝６ａがＵ字状に形成された掛止金具６と、円筒状のカプラー７とにより構成されている。また掛止金具６の後端側には、図４及び図５に示すように、フランジ８が形成され、このフランジ８にＰＣ鋼線４を引っ掛けるガイド溝８ａが放射状配置に凹欠されている。このガイド溝８ａは少なくとも同一掘削孔１ａにおけるＰＣ鋼線４の導出本数以上形成され、本実施例においては、８本形成されている。
【００１０】また掛止金具６の後端面に突設された突起６ｂにはカプラー７の先端が嵌合され、該カプラー７の外周には掛止金具６に掛け回れたＰＣ鋼線４が沿わされてワイヤ９により固定されている。
【００１１】またカプラー７の後端には、図６に示すような支圧金具１０が嵌合され、該支圧金具１０には前記掛止金具６のガイド溝８ａと同数のガイド溝１０ａが放射状に凹欠されている。そして、該ガイド溝１０ａ及びフランジ８のガイド溝８ａには、図７の（１）に示すように、８本のＰＣ鋼線４が挿入されている。また、図７の（２）及び（３）に示すように、最深部の定着体５から３個目の定着体５にかけてのガイド溝１０ａには補強鉄筋１０ｂが挿通されてこれら定着体５を補強することにより、ＰＣ鋼線４の保護筋３への挿入を容易にしている。
【００１２】前記ＰＣ鋼線４は撚り線であり、これらの撚り線の心線４ａと側線４ｂとが内側被覆筒４ｃでそれぞれ被覆され、該内側被覆筒４ｃの外面には潤滑剤４ｄを介して外側被覆筒４ｅを被覆してなる、いわゆる２重シースで被覆されている。
【００１３】以下、上記のような場所打ちプレストレストコンクリート杭の構築工法の一例について説明する。まず初めに、図９に示すようにケーシング１１を用いて削孔機２０により掘削孔１ａを掘削し、該掘削孔１ａ内に鉄筋籠２を建込む。この建込みは、図１０に示すように現場において接続した鉄筋籠２をクレーンで掘削孔内に落とし込んでケーシングの上端で一旦吊り下げ、その上端に縦筋１２ａ及び補強筋１２ｂよりなる支持用鉄筋１２を取り付ける。
【００１４】そして、鉄筋籠２内における４箇所の保護筋３内に、深さ位置を違えた４個の定着体５にそれぞれＵターンに巻き掛けられたＰＣ鋼線４を挿入する。またこのＰＣ鋼線４の上部、すなわち根切り底から上部に位置する部分は、図１２に示すように保護ホース１３で被覆され、該保護ホース１３の上から支持用鉄筋１２に番線等で固定されている。また前記保護ホース１３の上下端は、図１３に示すように発泡ウレタン１３ａで被覆されている。尚、これも発泡ウレタン１３ａに限らず、その他の材料であっても良い。
【００１５】次に、この保護筋３内にＰＣ鋼線４が挿入された鉄筋籠２を、図１４に示すように、再びクレーンで吊り上げて掘削孔１ａ内に落とし込む。そして、図１５R>５に示すように、トレミー管１５で掘削孔１ａ内にコンクリート１６を打設する。この際、ＰＣ鋼線４は保護筋３内に挿入されているためコンクリート１６の打設による浮き上がりが防止でき、さらに２重シースであるため撚線の露出も防止できる。
【００１６】次に、上記のコンクリート１６が硬化したら、図１６の（１）及び（２）に示すように、杭頭部をはつって支持用鉄筋１２を鉄筋籠２の上部から取り外すと共に、保護ホース１３をＰＣ鋼線４から取り外す。そして、同図１６の（３）に示すように、基礎型枠を形成して基礎配筋と同時にＰＣ鋼線４にスリーブ管１７を嵌挿して、該スリーブ管１７内にセメントミルク及び防錆油等を充填すると共に、基礎コンクリート１８を打設する。
【００１７】次に、この基礎コンクリート１８が硬化した後にＰＣ鋼線４を基礎１９の上部で緊張定着することによりプレストレストを付与した場所打ちプレストレストコンクリート杭１が構築されると共に、該杭１と基礎１９とが接続される。このことにより、地震等の水平力による曲げモーメントで杭頭部が崩壊するのを防止することができる。さらに、引抜力による杭体のひび割れを防止すると共に、基礎スラブと杭との緊結することもできる。
【００１８】
【発明の効果】コンクリート杭中に主筋及び帯筋よりなる鉄筋籠が配筋され、該鉄筋籠内にはアンボンド鋼線が挿入された保護筋が取り付けられることにより、ＰＣ鋼線の埋設を完全に行うことができ、さらにアンボンド鋼線が杭頭部で緊張定着されたことにより、杭全体及び杭の所定の位置にプレストレスを付与した場所打ちプレストレストコンクリート杭を構築することができる。
【００１９】ＰＣ鋼線は深さ位置を違えて配設された複数の定着体にＵターンさせて巻き掛けられていることにより、定着体における力の伝達を平均化させて定着体近傍のひび割れを防止することできる。
【００２０】ＰＣ鋼線は撚り線であり、これらの撚り線の心線と側線とが内側被覆筒でそれぞれ被覆され、該内側被覆筒の外面には潤滑材を介して外側被覆筒が被覆されてなることにより、外側被覆筒の破損による撚線の露出が防止できる。
【００２１】保護筋が内面に備えられた鉄筋籠を掘削孔内に挿入し、前記保護筋内にＰＣ鋼線を挿入した後、掘削孔内にコンクリートを打設すると共に前記ＰＣ鋼線を緊張定着して場所打ちプレストレストコンクリート杭を構築することにより、コンクリートの打設の際における前記ＰＣ鋼線の浮き上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（１）は杭全体にプレストレスを付与した場所打ちプレストレストコンクリート杭の断面図、（２）は杭頭部にプレストレスを付与した場所打ちプレストレストコンクリート杭の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】保護筋に挿入した定着体の正面図である。
【図４】掛止金具の平面図である。
【図５】同側面図である。
【図６】支圧金具の平面図である。
【図７】保護筋の横断面図である。
【図８】ＰＣ鋼線の拡大横断面図である。
【図９】掘削孔の断面図である。
【図１０】鉄筋籠を落とし込んだ掘削孔の断面図である。
【図１１】支持用鉄筋の斜視図である。
【図１２】保護筋にＰＣ鋼線を挿入した断面図である。
【図１３】保護ホースの断面図である。
【図１４】鉄筋籠を建込んだ断面図である。
【図１５】掘削孔にコンクリートを打設した断面図である。
【図１６】（１）はＰＣ鋼線に保護ホースを嵌挿した柱頭部の断面図、（２）はＰＣ鋼線から保護ホースを取り外した柱頭部の断面図、（３）はＰＣ鋼線を基礎に緊張定着した柱頭部の断面図である。
【符号の説明】
１場所打ちプレストレストコンクリート杭
１ａ掘削孔
２鉄筋籠
３保護筋
４ＰＣ鋼線
５定着体

【特許請求の範囲】
【請求項１】コンクリート杭中に主筋及び帯筋よりなる鉄筋籠が設置され、該鉄筋籠内にはアンボンド鋼線が挿入された保護筋が取り付けられ、該アンボンド鋼線が杭頭部で緊張定着されてなることを特徴とする場所打ちプレストレストコンクリート杭。
【請求項２】前記ＰＣ鋼線は深さ位置を違えて配設された複数の定着体にＵターンさせて巻き掛けられていることを特徴とする請求項１に記載の場所打ちプレストレストコンクリート杭。
【請求項３】前記ＰＣ鋼線は撚り線であり、これらの撚り線の心線と側線とが内側被覆筒でそれぞれ被覆され、該内側被覆筒の外面には潤滑剤を介して外側被覆筒が被覆されてなることを特徴とする場所打ちプレストレストコンクリート杭。
【請求項４】保護筋が内面に備えられた鉄筋籠を掘削孔内に挿入し、前記保護筋内にＰＣ鋼線を挿入した後、掘削孔内にコンクリートを打設すると共に前記ＰＣ鋼線を緊張定着して構築することを特徴とする場所打ちプレストレストコンクリート杭の構築工法。
【請求項５】前記ＰＣ鋼線は深さ位置を違えて配設された複数の定着体にＵターンさせて巻き掛けられていることを特徴とする請求項４に記載の場所打ちプレストレストコンクリート杭の構築工法。
【請求項６】前記ＰＣ鋼線は撚り線であり、これらの撚り線の心線と側線とが内側被覆筒でそれぞれ被覆され、該内側被覆筒の外面には潤滑剤を介して外側被覆筒が被覆されてなることを特徴とする請求項４に記載の場所打ちプレストレストコンクリート杭の構築工法。

【図２】