説明

杭とフーチングの接合構造

【課題】 地震時に杭頭部に水平力が作用した際に、その曲げモーメントを杭中空部内に設置した中詰め補強鉄筋のコンクリートとの非定着部の伸びで吸収して免震効果を生じせしめるようにした杭とフーチングの接合構造を提供することにある。
【解決手段】 主筋定着方式の杭とフーチングの接合構造であって、杭頭部1Aを前記フーチング4と縁切りした非定着部2とするとゝもに、杭中空部1Cの上方部に充填した中詰め鉄筋コンクリート6の杭頭部内の中詰め補強鉄筋下方部6Cの一部分6Eを中詰め鉄筋コンクリートのコンクリートと縁切りした非定着部2とした構成。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は杭とフーチングの接合構造に関し、特に、地震時に杭頭部に水平力が作用し
た際に、その曲げモーメントを杭中空部内に設置した中詰め補強鉄筋のコンクリートとの
非定着部の伸びで吸収して免震効果を生じせしめるとゝもに、フーチングを含めた上部構
造の損傷を防止する杭とフーチングの接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の既製鉄筋コンクリート杭とフーチングとの接合構造は、杭頭部とフーチングとを
一体化した剛接合構造としている。更に詳しくは、杭主筋および杭体内補助筋等の定着筋
をフーチングに直接定着させるようにした主筋定着方式の接合構造を採用している。
【0003】
このように、杭主筋や杭体内補助筋および中詰め鉄筋コンクリートの中詰め補強鉄筋等
の主筋や定着筋をフーチングに直接定着させることで、杭頭部とフーチングとを構造的に
剛接合構造で接続し、地震時に作用する水平力によって杭頭部に生じる剪断力,曲げモー
メント,引抜き力等に抵抗している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、鉄筋コンクリート杭とフーチングの接合構造として、上記のような主筋
定着方式を採用した場合、杭頭部に水平力が作用した時の杭主筋および杭体内補助筋等の
定着筋の伸びが小さく、またフーチングからの抜け出し量も少ない。そのために、地震に
よるエネルギーと変位は、杭主筋および杭体内補助筋等の定着筋のフーチングとの定着部
によって殆ど吸収されることなく、杭頭部にそのまま作用することになる。
【0005】
したがって、水平力が大きい場合には、大きな曲げモーメントが杭頭部に作用すること
になり、杭頭部がこの大きな曲げモーメントに耐えられるような構造、すなわち配筋量を
増大させた構造とする必要がある。そして、更に曲げモーメントが大きくなるとフーチン
グにも伝達されることになり、これに耐えられるような配筋量を増大させたフーチング構
造とする必要もあり、不経済であるといった問題点がある。
【0006】
上記のような従来の問題点を解決するため、杭主筋及び定着筋がフーチング内を延設す
るようにした杭とフーチングの接合構造において、杭主筋や定着筋の先端部にフーチング
のコンクリートに固着される定着金物を設けるとゝもに、杭主筋や定着筋の外周面をフー
チングのコンクリートと付着しない平滑な非定着部とする構造とした発明(特開2000
−144763号公報,特開2006−169787号公報)が提案されている。
【0007】
さらに、定着筋等の先端部がフーチングのコンクリートに固着され、それ以外の部分が
フーチングのコンクリートに対してアンボンドとなるように配設するとゝもに、杭頭をそ
の周囲に配設した緩衝材を介してフーチングと接合する構造とした発明(特開2002−
317454号公報)等も提案されている。
【0008】
【特許文献1】特開2000−144763号公報
【特許文献2】特開2002−317454号公報
【特許文献3】特開2006−169787号公報
【0009】
本発明の目的は、上記のような従来の既製の鉄筋コンクリート杭とフーチングの接合構
造が抱える問題点を解決するために成されたもので、その改善策として提案された前記公
知文献の発明とは異なる構成で、尚且つ、前記公知文献に記載の発明が奏する効果と同等
又はそれ以上の効果を有する杭とフーチングの接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するため、本願の請求項1に記載の発明は、杭頭に配設した複数の定
着筋と杭主筋をフーチング内に延設するようにした主筋定着方式の杭とフーチングの接合
構造であって、杭頭部を前記フーチングと縁切りした非定着状態とするとゝもに、杭中空
部の上方部に充填した中詰め鉄筋コンクリートの杭頭から突出する中詰め補強鉄筋の上方
部を前記フーチング内に延設し、杭頭部内の中詰め補強鉄筋の下方部をその一部分で中詰
め鉄筋コンクリートのコンクリートと縁切りした非定着状態としたことを特徴とする。
【0011】
また、上記の目的を達成するため、本願の請求項2に記載の発明は、杭頭に配設した複
数の定着筋と杭主筋をフーチング内に延設するようにした主筋定着方式の杭とフーチング
の接合構造であって、杭頭部を前記フーチングと縁切りした非定着状態とするとゝもに、
杭中空部の上方部に一部が中空部のまま残るよう充填した中詰め鉄筋コンクリートにあっ
て、杭頭から突出する中詰め補強鉄筋の上方部を前記フーチング内に延設し、杭頭部内の
中詰め補強鉄筋の下方部をその一部分で中詰め鉄筋コンクリートの前記中空部でコンクリ
ートと縁切りした非定着状態としたことを特徴とする。
【0012】
そして又、上記の目的を達成するため、本願の請求項3に記載の発明は、前記中詰め鉄
筋コンクリートの杭頭部内における中詰め補強鉄筋の中詰め鉄筋コンクリートのコンクリ
ートと縁切りされた非定着部の長さが、杭径以上であることを特徴とし、更に、本願の請
求項4に記載の発明は、前記杭頭にキャップを設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
上記のような構成とすることで、地震時に杭頭部に水平力が作用した際の曲げモーメン
トを、杭中空部内における中詰め補強鉄筋の縁切りされた非定着部の伸びで吸収して免震
効果を生じせしめるとゝもに、水平力が一層大きくなった時に、相対的に補強効果のない
非定着部の破壊が生じ、フーチングを含めた上部構造の損傷を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本願発明を図面に示す実施形態を参照しながら説明する。図1に示すものは本発
明の第1の実施の形態に係る杭とフーチングの接合部分の断面図である。図において、1
はプレストレストコンクリート杭で、該杭1のフーチング4内に設置されている杭頭部1
Aの部分には、前記フーチング4のコンクリートと付着していない非定着状態を保つ非定
着部2が設けられている。この非定着部2の形成方法としては、例えば杭頭部1Aの外周
面,内周面および上端面を、フーチング4のコンクリートと付着しない素材からなる縦断
面逆U字形のリング状部材2を嵌合によって装着したり、或いはグリース等の付着防止剤
を塗布する方法などがある。
【0015】
3は杭体1B内に埋設されているPC鋼材で、プレストレストコンクリート杭1の全長
にわたって配設されており、該PC鋼材3の杭頭部1Aから上方へ突出するPC鋼材上方
部3Aはフーチング4に埋設されている。5は杭体1B内に埋設した杭体内補強鉄筋で、
杭体1Bの上方部に設置されており、定着筋として機能する杭頭部1Aから上方へ突出す
る杭体内補強鉄筋上方部5Aは、前記フーチング4に埋設されている。
【0016】
6は杭1の中空部1Cに充填した中詰め鉄筋コンクリートで、杭1の中空部1Cにあっ
てその上方部に形成されており、この中詰め鉄筋コンクリート6の中詰め補強鉄筋6Aに
あって、杭頭部1Aから上方へ突出する中詰め補強鉄筋上方部6Bは、杭1の主筋である
PC鋼材3のPC鋼材上方部3A,定着筋として機能する杭体内補強鉄筋5の杭体内補強
鉄筋上方部5Aと同様に、前記フーチング4に埋設されているが、杭頭部1Aから下方の
中詰め補強鉄筋下方部6Cは、その一部において前記中詰め鉄筋コンクリート6のコンク
リートと縁切りされて非定着状態とした非定着部7を備えている。
【0017】
ここで、中詰め補強鉄筋6Aにあって、中詰め補強鉄筋下方部6Cにおける中詰め鉄筋
コンクリート6のコンクリートと一部分において非定着状態とした非定着部7の形成方法
としては、中詰め補強鉄筋6Aの一部の非定着部7をアンボンドスリーブで覆ったり、付
着防止用の塗料を塗布したり或いは付着防止用の薄膜を装着することで形成することがで
きる。なお、図中4Aはフーチング4の下側主鉄筋であり、6Dは帯鉄筋である。
【0018】
本実施の形態とすることで、地震時に杭頭部1Aに水平力が作用した場合、主筋3,杭
体内補強鉄筋5,中詰め鉄筋コンクリート6の中詰め補強鉄筋6Aなどの定着部および杭
頭部1A内における縁切りされた中詰め補強鉄筋下方部6Cの非定着部7にそれぞれ一様
な引張応力が生じる。
【0019】
その結果、中詰め補強鉄筋下方部6Cの非定着部7がその他の上記定着部3,5,6A
より伸び量が大きくなり、杭頭部1Aがフーチング4と非定着状態を保つ非定着部2を介
して接合していることから、前記中詰め補強鉄筋下方部6Cの非定着部7が地震によるエ
ネルギーと変位を吸収することになり免震効果が生ずる。さらに水平力が大きくなると、
非定着部7の中詰め補強鉄筋下方部6Cが破断して、相対的に補強効果のない非定着部の
破壊が生じ、フーチング4を含めた上部構造の損傷を防止する。
【0020】
次に、第2の実施の形態に係る杭とフーチングの接合構造を、図2に示す断面図を参照
しながら説明する。この第2の実施の形態では、中詰め鉄筋コンクリート6の中詰め補強
鉄筋6Aにあって、杭頭部1Aから下方の中詰め補強鉄筋下方部6Cの一部分6Eが前記
中詰め鉄筋コンクリート6のコンクリートと縁切りされた非定着部7Aとした構成の点で
前記第1の実施の形態と異なっている。
【0021】
すなわち、図2に示す第2の実施の形態において、中詰め鉄筋コンクリート6は、杭1
の中空部1Cにあって、杭頭部1Aから所定の深さHまで中空部8を残した状態で、該中
空部8の下方部に充填して設置されたものである。したがって、中詰め補強鉄筋下方部6
Cの一部分6Eは杭頭部1A側の部分に形成した中空部8に位置することになり、中詰め
補強鉄筋下方部6Cのこの一部分6Eが前記中詰め鉄筋コンクリート6のコンクリートと
縁切りされた非定着部7Aを構成する形態としたものである。
【0022】
本実施の形態とすることで、地震時に杭頭部1Aに水平力が作用した場合、中詰め鉄筋
コンクリート6の中詰め補強鉄筋6Aにあって、中空部8に位置する一部分6Eの非定着
部7Aがその他の定着部3,5,6Aより伸び量が大きくなり、杭頭部1Aがフーチング
4と非定着状態を保つ非定着部2を介して接合していることから、前記中詰め補強鉄筋6
Aの中空部8に位置する一部分6Eが地震によるエネルギーと変位とを吸収することにな
り、免震効果が生ずる。さらに水平力が大きくなると、非定着部7Aの中詰め補強鉄筋6
Aの一部6Eが破断して、相対的に補強効果のない非定着部7Aの破壊が生じ、フーチン
グ4を含めた上部構造の損傷を防止する。
【0023】
更に、第3の実施の形態に係る杭とフーチングの接合構造を、図3に示す断面図を参照
しながら説明する。この第3の実施の形態では、杭1のフーチング4内に設置されている
杭頭部1Aに、前記フーチング4のコンクリートと付着しない構成としたキャップ2Bを
設置し、前記杭頭部1Aをフーチング4のコンクリートと縁切りされた非定着部2を構成
する形態とした点が、前記第2の実施の形態と異なっている点である。
【0024】
このような構成とすることで、杭頭部1Aのフーチング4のコンクリートと縁切りされ
た非定着部2の形成と、中詰め鉄筋コンクリート6の杭頭部1A側の部分における中空部
8の形成および中詰め鉄筋コンクリート6の中詰め補強鉄筋下方部6Cのコンクリートと
縁切りされた非定着部7Aの形成が容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明に係る鉄筋コンクリート杭とフーチングの接合部分の断面正面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る鉄筋コンクリート杭とフーチングの接合部分の断面正面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る鉄筋コンクリート杭とフーチングの接合部分の断面正面図である。
【符号の説明】
【0026】
1 杭
1A 杭頭部
1B 杭体
1C 中空部
2 非定着部
2A リング状部材
2B キャップ
3 PC鋼材
3A PC鋼材上方部
4 フーチング
5 杭体内補強鉄筋
5A 杭体内補強鉄筋上方部
6 中詰め鉄筋コンクリート
6A 中詰め補強鉄筋
6B 中詰め補強鉄筋上方部
6C 中詰め補強鉄筋下方部
6D 帯鉄筋
6E 一部分
7,7A 非定着部
8 中空部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
杭頭に配設した複数の定着筋と杭主筋をフーチング内に延設するようにした主筋定着方式の杭とフーチングの接合構造であって、杭頭部を前記フーチングと縁切りした非定着状態とするとゝもに、杭中空部の上方部に充填した中詰め鉄筋コンクリートの杭頭から突出する中詰め補強鉄筋の上方部を前記フーチング内に延設し、杭頭部内の中詰め補強鉄筋の下方部をその一部分で中詰め鉄筋コンクリートのコンクリートと縁切りした非定着状態としたことを特徴とする杭とフーチングの接合構造。
【請求項2】
杭頭に配設した複数の定着筋と杭主筋をフーチング内に延設するようにした主筋定着方式の杭とフーチングの接合構造であって、杭頭部を前記フーチングと縁切りした非定着状態とするとゝもに、杭中空部の上方部に一部が中空部のまま残るよう充填した中詰め鉄筋コンクリートにあって、杭頭から突出する中詰め補強鉄筋の上方部を前記フーチング内に延設し、杭頭部内の中詰め補強鉄筋の下方部をその一部分で中詰め鉄筋コンクリートの前記中空部でコンクリートと縁切りした非定着状態としたことを特徴とする杭とフーチングの接合構造。
【請求項3】
前記中詰め鉄筋コンクリートの杭頭部内における中詰め補強鉄筋の中詰め鉄筋コンクリートのコンクリートと縁切りされた非定着部の長さが、杭径以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の杭とフーチングの接合構造。
【請求項4】
前記杭頭にキャップを設置したことを特徴とする請求項2又は3記載の杭とフーチングの接合構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−161997(P2009−161997A)
【公開日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−1288(P2008−1288)
【出願日】平成20年1月8日(2008.1.8)
【出願人】(000201504)前田製管株式会社 (35)
【Fターム(参考)】