杭と柱との接合工法とその構造

【課題】本発明は、杭と柱との接合工法に関し、基礎フーチングの工期を短縮し、基礎梁をできる限り省いて、コストの低減を図ることが課題である。
【解決手段】杭１の打設と根切り地業とを施工した後に、基礎施工に先駆けて柱用建方治具をセットして柱２を建方し、前記杭の杭頭と前記柱の柱脚とを基礎フーチング内部に突出させた状態にし、当該基礎フーチング用の型枠を設置して該型枠内部空間にコンクリート４を打設して、この基礎フーチング３に杭頭と柱脚とを埋設させて前記杭１と柱２とを接合させる杭と柱との接合工法とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、杭と柱との接合工法とその構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、杭と柱との接合構造は、図１１に示すように、杭基礎と基礎梁用の根切り地業を行い、その基礎部に既成杭を打ち込んで、杭頭補強筋等の鉄筋の配筋をし、型枠をセットした後にコンクリートを打設して基礎フーチング及び基礎梁を構築する。その後に、柱の鉄骨建方を行っている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−９００５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の杭と柱との接合工法とその構造では、鉄骨建方が基礎施工（基礎フーチング、基礎梁の配筋、型枠、コンクリート打設等）の後になり、工期短縮させることができない。また、既存建物を跨いで建築物を構築する場合、基礎梁が必要となるので、対応が困難となる。本発明に係る杭と柱との接合工法とその構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る杭と柱との接合工法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
杭の打設と根切り地業とを施工した後に、基礎施工に先駆けて柱用建方治具をセットして柱を建方し、前記杭の杭頭と前記柱の柱脚とを基礎フーチング内部に突出させた状態にし、当該基礎フーチング用の型枠を設置して該型枠内部空間にコンクリートを打設して、この基礎フーチングに杭頭と柱脚とを埋設させて前記杭と柱とを接合させることである。
【０００５】
また、杭の打設と根切り地業とを施工した後に、基礎施工に先駆けて基礎フーチング用のプレキャスト型枠を設置し、該プレキャスト型枠に柱用建方治具をセットして柱を建方し、前記杭の杭頭と前記柱の柱脚とを前記プレキャスト型枠の内部に突出させた状態にし、当該プレキャスト型枠内部空間にコンクリートを打設して、この基礎フーチングに杭頭と柱脚とを埋設させて前記杭と柱とを接合させることである。
【０００６】
前記建方治具は、杭頭に設けられたレベル調節可能な治具、または、型枠にセットされるレベル調節可能な治具であること、を含むものである。
【０００７】
本発明に係る杭と柱との接合構造の要旨は、杭と柱との接合構造において、基礎フーチングは、当該基礎フーチング内部に突設された前記杭の杭頭及び前記柱の柱脚と、該基礎フーチング用の型枠内部に打設されたコンクリートと、で一体化されていることである。
【０００８】
また、本発明に係る杭と柱との接合構造の要旨は、杭と柱との接合構造において、基礎フーチングは、プレキャスト型枠と、該プレキャスト型枠の内部に突設された前記杭の杭頭及び前記柱の柱脚と、前記プレキャスト型枠内に打設されたコンクリートとから構成されていることである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の杭と柱との接合工法とその構造によれば、杭の上部に基礎フーチングを形成する前に、柱の建方を先行させて行うことで、基礎施工の完了を待つことなく施工が可能となる。これにより、基礎梁が不要であれば、その分工期が短縮されコスト低減となる。更に、工事面積全体の中で基礎梁が減少すると、工事現場に建設資材を搬入するトラック等の輸送手段用の道路が容易に確保され、輸送手段が移動しやすくなり、それによっても工期短縮となる。このほか、既存建物，線路等を跨いで建築物を構築するなど、基礎梁を設けられない場合に、特に有効である。更に、基礎梁を無くすことで、掘削土砂等の産業廃棄物が少なくなり、環境負荷の軽減が図れる。
【００１０】
また、基礎梁が必要な場合でも、柱を先行させて建方した後に、基礎フーチングのコンクリート打設と基礎梁のコンクリートの打設を行うとともに、前記柱に対して２階床の構築も平行に作業を遂行させることができる。これによっても、全体の工期を短縮させることができる。また、この２階床を構築すると、基礎工事を全天候型で施工することができる。
【００１１】
本発明の杭と柱との接合構造によれば、基礎フーチングにおいて、セットした型枠において、杭の杭頭をその内部空間部に突出させ、柱の柱脚を前記内部空間部に突出させて、当該型枠内部空間部にコンクリートを打設することで、杭と柱とが基礎フーチング内に埋設されて、一体となって応力の伝達がなされる。基礎フーチング用の型枠をプレキャスト（ＰＣ）型枠とすることで、工期が更に短縮される。また、余堀の必要もなくなって、産業廃棄物の発生量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る杭１と柱２との接合構造の第１実施例は、図１に示すように、基礎フーチング３において、前記杭（既製杭または現場打ち杭）１の頭部と、柱２の柱脚部とが当該基礎フーチング３内部に突出され、打設されたコンクリート４で一体化されていることである。杭頭には、補強筋６を有したコンクリート製のベース５が建方の治具として設けられ、この上にベースプレート７を介して柱２がアンカーボルト８で建方される。この基礎フーチング３に基礎梁９が設けられる場合には、アンカー筋１０が配設されてコンクリートが打設される。この基礎梁は９、長期応力を負担させるようにする。符号１１は、土間コンクリートを示している。
【００１３】
この杭１と柱２との接合工法は、図２（Ａ）に示すように、地盤１２に杭（以下、既製杭で説明する）１を貫入させる。同図（Ｂ）に示すように、根切りを行い、杭頭を根切り
底１３から、約Ｌ１（杭１の径と同じ程度）の高さになるようにして突出させる。そして、根切り底１３に捨てコンクリート１４を打設する。
【００１４】
同図（Ｃ）に示すように、杭頭に、補強筋６とアンカーボルト８を配筋して、コンクリートを打設してベース５を形成する。このベース５の位置は、同図（Ｄ）に示すように、土間コンクリート１１の上面からＬ２（柱２の径の約１．５倍）の位置となるように、形成する。
【００１５】
前記ベース５に柱２を建方し、ベースプレート７を介してボルトで締結してアンカーボルト８で固定する。次に、同図（Ｅ）に示すように、主筋・フープ筋を配筋して型枠１６を形成し、該型枠１６内部にコンクリートを打設して、円形若しくは矩形状の基礎フーチング３を形成する。このように、基礎フーチング３内に、杭頭と柱脚とを所定深さ埋設させて、杭１及び柱２を接合させた構造とするものである。
【００１６】
前記ベース５については、図３に示すように、例えば、予めベース５をＰＣ化して形成しておき、ボルト１７・ナット１８でレベル調整しながら杭頭に取り付けることができる（同図（Ａ））。これとは別に、杭頭に２枚の鉄板１９をボルト２０・ナット２１とレベル調整ボルト２２とで平行に配置し、ＳＡＰ（サップ）アンカー２３で柱２を建方するようにしても良い（同図（Ｂ））。
【００１７】
本発明の第２実施例は、図４に示すように、基礎フーチング３ａが、所要の大きさで予め工場にて円形若しくは矩形状に形成されたプレキャスト型枠２４と、該プレキャスト型枠２４の内部に杭頭及び柱脚とを突設させて配設された杭１と柱２と、前記プレキャスト型枠２４内に打設されたコンクリート４とから構成されているものである。
【００１８】
この接合工法は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、地盤１２に杭１を貫入させ、そこを根切りして、その根切り底１３から杭頭を前記第１実施例と同様にＬＩだけ突出させる。次に、捨てコンクリート１４を打設する。そして、同図（Ｃ）に示すように、プレャスト型枠２４をセットする。この場合、図では、余堀しているが、プレキャスト型枠２４を設置するので、余堀をほとんど無くして施工することができる。それにより、工期が短縮され、産業廃棄物量も減少させることができる。
【００１９】
次に、図５（Ｄ）に示すように、前記プレキャスト型枠２４の上に、建方治具２５をセットする。そして、柱２を建方する。基礎フーチングに対する埋め込み深さは、前記第１実施例と同様に、Ｌ２とする。同図（Ｅ）に示すように、前記プレキャスト型枠２４の内部に、上からコンクリート４を打設する。これにより、基礎フーチング３ａが完成する。
【００２０】
また、図６に示すように、前記建方治具２５の代わりに、プレキャスト型枠２４に治具２５ａと、レベル調整ボルト２６及びターンバックル２７により、柱２の建方を管理するようにしても良い。
【００２１】
更に、図７に示すように、接合工法の作業手順を変更したものとして、地盤１２の根切り工事を施工した後に、先にプレキャスト型枠２４を吊治具２８によって捨てコンクリート１４分を浮かせた状態でセットする。この根切り工事においては、プレキャスト型枠２４を使用するので、余堀はほとんど無い。そして、杭頭をＬ１の高さに埋め込みさせて、杭１を打設する。前記プレキャスト型枠２４が、根切りした周囲の土壁の崩落を防止するケーシングの作用をする。
【００２２】
更に、捨てコンクリート１４を打設した後、前記吊治具２８を撤去し、建方治具２５をプレキャスト型枠２４の上にセットする。そして、柱２を、その柱脚をＬ２にして建方する。プレキャスト型枠２４の内部にコンクリートを打設して基礎フーチング３を形成する。この後、前記建方治具２５を撤去して、地盤１２の上に土間コンクリート１１を打設する。
【００２３】
本発明の第３実施例は、図８に示すように、柱２の建方において、柱支持方法を変えた例である。即ち、前記実施例と同様に、地盤１２に杭１を打設した後に、図９（Ａ）に示すように、杭頭の周囲に主筋・フープ筋を配筋して、捨てコンクリート１４の上に型枠１６をセットする。この型枠１６の中に、図示する位置までコンクリートを打設する。
【００２４】
次に、図９（Ｂ）に示すように、アンカー鉄筋２９及びベースプレート２９ａを配設して、型枠１６ａをセットし、コンクリートを打設する。前記型枠１６，１６ａを撤去した後に、図８（Ｂ）と図９（Ｃ）に示すように、前記ベースプレート２９ａにＳＡＰアンカー３０を立設し、柱２に固着させた建方治具３３のフランジ部をレベル調整ナット３１で高さと水平を調整し、固定ナット３２で固定する。その後、柱脚の部分にコンクリートを打設して、基礎フーチング３を形成する。そして、図８（Ａ）に示すように、土間コンクリート１１を打設する。前記建方治具３３はこの前記土間コンクリート１１に埋め殺しする。
【００２５】
この第３実施例の他の方法として、図１０に示すように、プレキャスト型枠２４ａを使用するものがある。これにより、前記図９（Ａ），（Ｂ）の工程を省いて、杭１を打設して捨てコンクリートを打設した後に、図９（Ｃ）の工程になり、柱２の建方をした後、内部にコンクリートを打設することで基礎フーチング３が形成される。工期が短縮されると共に、余堀も少なく産業廃棄物の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例に係る杭と柱との接合構造の断面図である。
【図２】同第１実施例の作業手順を示す説明図（Ａ）〜（Ｅ）である。
【図３】同第１実施例におけるベース５の他の実施例を示す説明図（Ａ），（Ｂ）である。
【図４】本発明の第２実施例に係る杭と柱との接合構造の断面図である。
【図５】同第２実施例の作業手順を示す説明図（Ａ）〜（Ｅ）である。
【図６】同第２実施例における建方治具の他の実施例を示す説明図である。
【図７】同第２実施例の他の実施例を示す作業手順の説明図である。
【図８】同本発明の第３実施例に係る（Ａ）と、その一部の拡大断面図（Ｂ）である。
【図９】同第３実施例の作業手順を示す説明図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図１０】同第３実施例の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】従来例に係る杭と柱との接合構造の断面図（Ａ），（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００２７】
１杭、
２柱、
３，３ａ基礎フーチング、
４コンクリート、
５ベース、
６補強筋、
７ベースプレート、
８アンカーボルト、
９基礎梁、
１０アンカー筋、
１１土間コンクリート、
１２地盤、
１３根切り底、
１４捨てコンクリート、
１６，１６ａ型枠、
１７ボルト、
１８ナット、
１９鉄板、
２０ボルト、
２１ネット、
２２レベル調整ボルト、
２３ＳＡＰアンカー、
２４，２４ａプレキャスト型枠、
２５建方治具、２５ａ治具、
２６レベル調整ボルト、
２７ターンバックル、
２８吊治具、
２９アンカー鉄筋、
３０ＳＡＰアンカー、
３１レベル調整ナット、
３２固定ナット、
３３建方治具。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭の打設と根切り地業とを施工した後に、基礎施工に先駆けて柱用建方治具をセットして柱を建方し、前記杭の杭頭と前記柱の柱脚とを基礎フーチング内部に突出させた状態にし、当該基礎フーチング用の型枠を設置して該型枠内部空間にコンクリートを打設して、この基礎フーチングに杭頭と柱脚とを埋設させて前記杭と柱とを接合させること、
特徴とする杭と柱との接合工法。
【請求項２】
杭の打設と根切り地業とを施工した後に、基礎施工に先駆けて基礎フーチング用のプレキャスト型枠を設置し、該プレキャスト型枠に柱用建方治具をセットして柱を建方し、前記杭の杭頭と前記柱の柱脚とを前記プレキャスト型枠の内部に突出させた状態にし、当該プレキャスト型枠内部空間にコンクリートを打設して、この基礎フーチングに杭頭と柱脚とを埋設させて前記杭と柱とを接合させること、
特徴とする杭と柱との接合工法。
【請求項３】
建方治具は、杭頭に設けられたレベル調節可能な治具、または、型枠にセットされるレベル調節可能な治具であること、
特徴とする請求項１に記載の杭と柱との接合工法。
【請求項４】
杭と柱との接合構造において、基礎フーチングは、当該基礎フーチング内部に突設された前記杭の杭頭及び前記柱の柱脚と、該基礎フーチング用の型枠内部に打設されたコンクリートと、で一体化されていること、
を特徴とする杭と柱との接合構造。
【請求項５】
杭と柱との接合構造において、基礎フーチングは、プレキャスト型枠と、該プレキャスト型枠の内部に突設された前記杭の杭頭及び前記柱の柱脚と、前記プレキャスト型枠内に打設されたコンクリートとから構成されていること、
を特徴とする杭と柱との接合構造。

【図１】