杭頭部の接合構造およびその施工方法
【課題】 杭頭部に生じる応力を低減して杭頭部の破壊を防止するとともに、施工性が良く工期および工費の縮減が図れる杭頭部の接合構造およびその施工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上には、円筒状の鋼管３内にコンクリート４が充填されたコンクリート充填鋼管２が設置されている。コンクリート充填鋼管２の上端部は、基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されており、コンクリート充填鋼管２の上端面周縁部には、幅５０ｍｍ程度の環状の支圧プレート５が溶接されている。また、コンクリート充填鋼管２の上端部外周面と基礎９との接触面には、厚さ１０ｍｍ程度の緩衝材６が介装されている。コンクリート充填鋼管２の平断面視中央部には、フープ筋１０に拘束された棒状のアンカー筋８が杭の材軸方向に配設されており、当該アンカー筋８はコンクリート充填鋼管２から延出して基礎９内に埋設されている。
【解決手段】 既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上には、円筒状の鋼管３内にコンクリート４が充填されたコンクリート充填鋼管２が設置されている。コンクリート充填鋼管２の上端部は、基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されており、コンクリート充填鋼管２の上端面周縁部には、幅５０ｍｍ程度の環状の支圧プレート５が溶接されている。また、コンクリート充填鋼管２の上端部外周面と基礎９との接触面には、厚さ１０ｍｍ程度の緩衝材６が介装されている。コンクリート充填鋼管２の平断面視中央部には、フープ筋１０に拘束された棒状のアンカー筋８が杭の材軸方向に配設されており、当該アンカー筋８はコンクリート充填鋼管２から延出して基礎９内に埋設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭部の接合構造およびその施工方法に関し、特に、既製コンクリート杭または鋼管杭を対象とした杭頭部の接合構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等による大きな水平力が杭基礎に作用すると、杭頭部に生じる過大な応力によって杭頭部が破壊されることがある。このため、杭頭部をピン接合または半剛、半固定接合として、杭頭部に生じる応力を緩和する杭頭部の接合構造が提案されている。例えば、特許文献１では、杭頭部に設置される下部球面部材と、基礎底面に設置されて下部球面部材と摺接する上部球面部材と、下部球面部材および上部球面部材を挿通する高力ボルトとからなる杭頭構造が提案されている。また、特許文献２では、杭頭部と基礎との接合部を円錐台状とし、杭体の主鉄筋を杭頭部に止めて杭芯近傍に配置した接合鉄筋によって基礎との連結を図る構造物基礎の支持構造が提案されている。また、特許文献３では、定着筋が突出したプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外接するとともに、プレキャストコンクリートリングの外周面に絶縁材が配された杭頭部の接合構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３４８８８５号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−２４２２０７号公報（第３−４頁、第１−３図）
【特許文献３】特開２００４−１２４４５８号公報（第３−７頁、第１−７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された杭頭ピン構造の場合、高価なデバイスを用いなければならず、コストアップが避けられないし、また特許文献２に記載された半剛接合構造の場合、杭頭接合部の形状を円錐台状とするなどして杭頭を回転しやすくしなければならず、施工に手間が掛かるという問題がある。また特許文献３に記載された半固定接合構造の場合、引き抜き力が作用する杭には適用できないうえ、プレキャストコンクリートリングを使用するのでコストアップが避けられないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、杭頭部に生じる応力を低減して杭頭部の破壊を防止するとともに、施工性が良く工期および工費の縮減が図れる杭頭部の接合構造およびその施工方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る杭頭部の接合構造は、既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との間にコンクリート充填鋼管が介装された接合構造であって、前記コンクリート充填鋼管の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記コンクリート充填鋼管の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記コンクリート充填鋼管の上端部が前記基礎内に挿入され、前記コンクリート充填鋼管の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該コンクリート充填鋼管から延出し、前記基礎内に埋設されていることを特徴とする。
本発明では、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装されたコンクリート充填鋼管を既製コンクリート杭の杭頭部上に設置し、当該コンクリート充填鋼管の上端部を基礎内に挿入するとともに、コンクリート充填鋼管と基礎とをアンカー筋で結合することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となり、杭頭部に作用する曲げモーメントが大幅に低減される。その結果、大地震に対しても杭頭部が損傷することがない。また、コンクリート充填鋼管の上端部に支圧プレートおよび緩衝材を備えているので、大地震時においても基礎コンクリートの損傷が低減される。加えて、杭頭部応力の低減に伴い、杭体断面および基礎躯体断面が縮減され、掘削搬出土砂量も減少し、建設コストの削減および工期の短縮を図ることができ、環境負荷も軽減される。
【０００６】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造は、鋼管杭の杭頭部と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合構造であって、杭頭部内にコンクリートが充填された前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記鋼管杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする。
本発明では、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装された鋼管杭の上端部を基礎内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となり、杭頭部に作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【０００７】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造では、前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該杭頭部から延出し、前記基礎内に埋設されていてもよい。
本発明では、鋼管杭と基礎とをアンカー筋で結合しているので、地震時軸力変動によって生じる引き抜き力に抵抗することができる。
【０００８】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造では、前記コンクリート充填鋼管を構成する鋼管の内周面または前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部が設けられていることが好ましい。
本発明では、コンクリート充填鋼管を構成する鋼管の内周面または鋼管杭の杭頭部内周面に突設部を設けることにより、鋼管または鋼管杭とコンクリート間の付着強度を増大させ、鋼管または鋼管杭とコンクリートを一体化することができる。
【０００９】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造は、既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合構造であって、杭頭部内にコンクリートが充填された前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記既製コンクリート杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする。
本発明では、上端部外周面に緩衝材が巻装された既製コンクリート杭の上端部を基礎内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となり、杭頭部に作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【００１０】
また、本発明に係る杭頭接合部の施工方法は、既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、内周面に突設部を設け、上端面周縁部に支圧プレートを固着した鋼管を、既製コンクリート杭の打設前または打設後に、当該既製コンクリート杭の杭頭部上に設置する工程と、前記鋼管の平断面視中央部に、前記鋼管から延出するようにアンカー筋を配設し、前記鋼管内にコンクリートを充填する工程と、前記鋼管の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、上端面に支圧プレートが固着された鋼管を既製コンクリート杭の杭頭部上に設置し、鋼管の平断面視中央部に当該鋼管から延出するようにアンカー筋を配設して鋼管内にコンクリートを充填した後、鋼管の上端部外周面に緩衝材を巻装し、鋼管の上端部が基礎内に埋設されるように、鋼管上に基礎を構築することで、既製コンクリート杭と基礎とを容易に半剛接合とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る杭頭接合部の施工方法は、鋼管杭と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部を設けるとともに、前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートを固着し、前記鋼管杭を地盤に打設する工程と、前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に、前記杭頭部から延出するようにアンカー筋を配設し、前記杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、上端面周縁部に支圧プレートが固着された鋼管杭を地盤に打設し、鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に当該杭頭部から延出するようにアンカー筋を配設して杭頭部内にコンクリートを充填した後、鋼管杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、鋼管杭の上端部が基礎内に埋設されるように、鋼管杭上に基礎を構築することで、鋼管杭と基礎とを容易に半剛接合とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る杭頭接合部の施工方法は、既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、地盤に打設された前記既製コンクリート杭の杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記既製コンクリート杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記既製コンクリート杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、地盤に打設された既製コンクリート杭の杭頭部内にコンクリートを充填し、既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、既製コンクリート杭の上端部が基礎内に埋設されるように、既製コンクリート杭上に基礎を構築することで、既製コンクリート杭と基礎とを容易に半固定接合とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装されたコンクリート充填鋼管を既製コンクリート杭の杭頭部上に設置して当該コンクリート充填鋼管の上端部を基礎内に挿入し、もしくは、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装された鋼管杭の上端部を基礎内に挿入し、コンクリート充填鋼管または鋼管杭と基礎とをアンカー筋で結合することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となる。その結果、杭頭部に生じる応力が低減されて杭頭部の破壊が防止される。
また、本発明によれば、上端部外周面に緩衝材が巻装された既製コンクリート杭または鋼管杭の上端部を基礎内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となる。その結果、杭頭部に生じる応力が低減されて杭頭部の破壊が防止される。
さらに、本発明によれば、杭頭部応力の低減に伴い、杭体断面および基礎躯体断面が縮減され、掘削搬出土砂量も減少し、工期および工費の縮減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る杭頭部の接合構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
［杭頭部の接合構造］
図１は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態を示す立断面図および平断面図である。なお、図が煩雑となるため、以降の図において基礎の配筋は図示していない。
本実施形態において対象とする杭は、ＰＨＣ杭（プレテンション方式による遠心力高強度コンクリート杭）やＳＣ杭（外殻鋼管付遠心力コンクリート杭）などの既製コンクリート杭である。
【００１５】
既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上には、既製コンクリート杭１と外径をほぼ等しくする円筒状の鋼管３内にコンクリート４が充填されたコンクリート充填鋼管２が設置されており、鋼管３の下端部が環状の杭頭端板１ｂに溶接されることで、既製コンクリート杭１とコンクリート充填鋼管２は一体化されている。
コンクリート充填鋼管２の上端部は、基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されており、コンクリート充填鋼管２の上端面周縁部には、杭頭回転時にコンクリート充填鋼管２による基礎９の損傷を防止するため、幅５０ｍｍ程度の環状の支圧プレート５が溶接されている。また、コンクリート充填鋼管２の上端部外周面と基礎９との接触面には、杭頭回転を容易にするとともに基礎９の損傷を防止するため、厚さ１０ｍｍ程度の軟質ウレタンや発泡スチレンなどからなる緩衝材６が介装されている。
【００１６】
コンクリート充填鋼管２の平断面視中央部には、フープ筋１０に拘束された棒状のアンカー筋８が杭の材軸方向に配設されており、当該アンカー筋８はコンクリート充填鋼管２から延出して基礎９内に埋設されている。アンカー筋８は、地震時の軸力変動によって生じる引き抜き力に抵抗し、コンクリート４との付着を阻害しない量のアンカー筋８を出来るだけ杭芯に寄せて配設する。
【００１７】
また、コンクリート充填鋼管２を構成する鋼管３の内周面には、鋼管３とコンクリート４間の付着強度を増大させるために、リブ（突設部）７が周方向に溶接されている。
【００１８】
本実施形態による杭頭部の接合構造では、上端面に支圧プレート５が溶接され、上端部外周面には緩衝材６が巻装されたコンクリート充填鋼管２を既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上に設置し、当該コンクリート充填鋼管２の上端部を基礎９内に挿入するとともに、コンクリート充填鋼管２と基礎９とをアンカー筋８で結合することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となり、杭頭部１ａに作用する曲げモーメントが大幅に低減される。その結果、大地震に対しても杭頭部１ａが損傷することがない。また、コンクリート充填鋼管２の上端部に支圧プレート５および緩衝材６を備えているので、大地震時における基礎９の損傷が低減される。加えて、杭頭部応力の低減に伴い、杭体断面および基礎躯体断面が縮減され、掘削搬出土砂量も減少し、建設コストの削減および工期の短縮を図ることができ、環境負荷も軽減される。
さらに、本実施形態による杭頭部の接合構造では、半剛接合とするための特別なデバイスを必要としないため、経済的な杭頭接合方式の提供が可能である。
さらにまた、本実施形態による杭頭部の接合構造では、アンカー筋８や鋼管３あるいは鋼管３内に充填するコンクリート４の材料特性や断面仕様を変えることで、杭頭部１ａに作用する作用荷重の大きさに容易に対応することができる。
【００１９】
図２は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態を示す立断面図および平断面図である。
本実施形態において対象とする杭は鋼管杭である。
鋼管杭１１の杭頭部１１ａ内にはコンクリート４が充填され、鋼管杭１１の上端部は基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されている。鋼管杭１１の上端面周縁部には、杭頭回転時に鋼管杭１１による基礎９の損傷を防止するため、幅５０ｍｍ程度の環状の支圧プレート５が溶接されている。また、鋼管杭１１の上端部外周面と基礎９との接触面には、杭頭回転を容易にするとともに基礎９の損傷を防止するため、厚さ１０ｍｍ程度の緩衝材６が介装されている。
一方、鋼管杭１１の杭頭部１１ａの内周面には、鋼管杭１１とコンクリート４間の付着強度を増大させるために、複数のリブ（突設部）７…が周方向に溶接されている。
【００２０】
鋼管杭１１の平断面視中央部には、フープ筋１０に拘束された棒状のアンカー筋８が杭の材軸方向に配設されており、当該アンカー筋８は鋼管杭１１から延出して基礎９内に埋設されている。
なお、引き抜き力が生じない鋼管杭１１にはアンカー筋８を用いなくてもよい。
【００２１】
本実施形態による杭頭部の接合構造では、上端面に支圧プレート５が溶接され、上端部外周面には緩衝材６が巻装された鋼管杭１１の上端部を基礎９内に挿入するとともに、鋼管杭１１と基礎９とをアンカー筋８で結合しているので、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となり、杭頭部１１ａに作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【００２２】
図３は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態を示す立断面図および平断面図である。
本実施形態において対象とする杭は、第一の実施形態と同様、ＰＨＣ杭やＳＣ杭などの既製コンクリート杭である。
既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ内にはコンクリート４が充填され、その上端部は基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されている。既製コンクリート杭１の上端部外周面と基礎９との接触面には、杭頭回転を容易にするとともに基礎９の損傷を防止するため、厚さ１０ｍｍ程度の緩衝材６が介装されている。
【００２３】
本実施形態による杭頭部の接合構造では、上端部外周面に緩衝材６が巻装された既製コンクリート杭１の上端部を基礎９内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となり、杭頭部１ａに作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【００２４】
第一の実施形態と第三の実施形態の使い分けに当たっては、作用荷重が大きく、杭径が概ね８００ｍｍ以上で、地震時に引き抜きが生じる杭については第一の実施形態を適用し、それ以外の杭には経済的な第三の実施形態を適用するのが望ましいが、両方式を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
［杭頭接合部の施工方法］
次に、本発明に係る杭頭接合部の施工方法について説明する。
図４は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態の施工方法を順を追って示したものである。
事前に、既製コンクリート杭１と外径をほぼ等しくする円筒状の鋼管３の内周面にリブ７を周方向に溶接するとともに、鋼管３の上端面周縁部に環状の支圧プレート５を溶接しておく。そして、既製コンクリート杭１の打設前または打設後に、リブ７と支圧プレート５が取り付けられた鋼管３を、既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上に設置し、鋼管３の下端部を杭頭端板１ｂに溶接して既製コンクリート杭１と鋼管３とを一体化する（図４（ａ）参照）。
次いで、鋼管３から延出するように鋼管３の平断面視中央部に、フープ筋１０で拘束された棒状のアンカー筋８を建て込み、仮設鋼材（図示省略）などでアンカー筋８を鋼管３に固定する。そして、鋼管３内にコンクリート４を充填する（図４（ｂ）参照）。
なお、既製コンクリート杭１の場合、プレボーリング根固め工法が多用される。この工法では、既製コンクリート杭１の中空部１ｃはセメント根固め液で満たされており、セメント根固め液が硬化すれば、鋼管３内にコンクリート４を充填する際、コンクリート４が中空部１ｃに落下することはない。また、プレボーリング根固め工法が実施できない場合は、中空部１ｃ内を土で埋め、砕石を敷設した上にコンクリート４を打設するか、杭頭部１ａの上端面に敷きプレートを載せコンクリート４を打設すればよい。
その後、鋼管３の上端部外周面に、軟質ウレタンや発泡スチレンなどからなる緩衝材６を巻装し、鋼管３の周囲を埋め戻した後、緩衝材６の下端位置まで捨てコンクリート１２を打設する（図４（ｃ）参照）。
そして、鋼管３上に基礎鉄筋（図示省略）を配筋して、基礎９の型枠（図示省略）を建込み、型枠内にコンクリートを打設して基礎９を構築する（図４（ｄ）参照）。この際、鋼管３の上端部（緩衝材６で被覆された部位）が基礎９内に埋設されるようにする。
【００２６】
本実施形態による杭頭接合部の施工方法では、上端面に支圧プレート５が溶接された鋼管３を既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上に設置し、鋼管３の平断面視中央部に当該鋼管３から延出するようにアンカー筋８を配設して鋼管３内にコンクリート４を充填した後、鋼管３の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、鋼管３の上端部が基礎９内に埋設されるように、鋼管３上に基礎を構築することで、既製コンクリート杭１と基礎９とを容易に半剛接合とすることができる。
【００２７】
図５は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態の施工方法を順を追って示したものである。
先ず、鋼管杭１１の杭頭部１１ａについて、その内周面に複数のリブ７…を周方向に溶接するとともに、上端面周縁部に環状の支圧プレート５を溶接しておく。そして、杭頭部１１ａにリブ７と支圧プレート５が取り付けられた鋼管杭１１を地盤Ｇに打設する（図５（ａ）参照）。
次いで、鋼管杭１１の杭頭部１１ａ内周面を清掃した後、杭頭部１１ａから延出するように、杭頭部１１ａの平断面視中央部に、フープ筋１０で拘束された棒状のアンカー筋８を建て込み、仮設鋼材（図示省略）などでアンカー筋８を杭頭部１１ａに固定する。そして、杭頭部１１ａ内にコンクリート４を充填する（図５（ｂ）参照）。
なお、既製コンクリート杭１と同様、鋼管杭１１の中空部１１ｃには土が埋められるか、杭頭部１１ａの上端面に敷きプレートが載せられており、中空部１１ｃにコンクリート４が落下することはない。
その後、鋼管杭１１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、杭頭部１１ａの周囲を埋め戻した後、緩衝材６の下端位置まで捨てコンクリート１２を打設する（図５（ｃ）参照）。
そして、鋼管杭１１上に基礎鉄筋（図示省略）を配筋して、基礎９の型枠（図示省略）を建込み、型枠内にコンクリートを打設して基礎９を構築する（図５（ｄ）参照）。この際、鋼管杭１１の上端部（緩衝材６で被覆された部位）が基礎９内に埋設されるようにする。
【００２８】
本実施形態による杭頭接合部の施工方法では、上端面周縁部に支圧プレート５が溶接された鋼管杭１１を地盤Ｇに打設し、鋼管杭１１の杭頭部１１ａの平断面視中央部に当該杭頭部１１ａから延出するようにアンカー筋８を配設して杭頭部１１ａ内にコンクリート４を充填した後、鋼管杭１１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、鋼管杭１１の上端部が基礎９内に埋設されるように、鋼管杭１１上に基礎９を構築することで、鋼管杭１１と基礎９とを容易に半剛接合とすることができる。
【００２９】
図６は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態の施工方法を順を追って示したものである。
先ず、地盤Ｇに打設された既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ内にコンクリート４を充填する（図６（ａ）参照）。
次いで、既製コンクリート杭１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、杭頭部１ａの周囲を埋め戻した後、緩衝材６の下端位置まで捨てコンクリート１２を打設する（図６（ｂ）参照）。
そして、既製コンクリート杭１上に基礎鉄筋（図示省略）を配筋して、基礎９の型枠（図示省略）を建込み、型枠内にコンクリートを打設して基礎９を構築する（図６（ｃ）参照）。この際、既製コンクリート杭１の上端部（緩衝材６で被覆された部位）が基礎９内に埋設されるようにする。
【００３０】
本実施形態による杭頭接合部の施工方法では、地盤Ｇに打設された既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ内にコンクリート４を充填し、既製コンクリート杭１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、既製コンクリート杭１の上端部が基礎９内に埋設されるように、既製コンクリート杭１上に基礎９を構築することで、既製コンクリート杭１と基礎９とを容易に半固定接合とすることができる。
【００３１】
以上、本発明に係る杭頭部の接合構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、既製コンクリート杭として中空杭を使用しているが、中実杭でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態を示し、（ａ）は立断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態を示し、（ａ）は立断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態を示し、（ａ）は立断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態の施工方法を示す立断面図である。
【図５】本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態の施工方法を示す立断面図である。
【図６】本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態の施工方法を示す立断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 既製コンクリート杭
１ａ、１１ａ 杭頭部
１ｂ 杭頭端板
１ｃ、１１ｃ 中空部
２ コンクリート充填鋼管
３ 鋼管
４ コンクリート
５ 支圧プレート
６ 緩衝材
７ リブ（突設部）
８ アンカー筋
９ 基礎
１０ フープ筋
１１ 鋼管杭
１２ 捨てコンクリート
Ｇ 地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭部の接合構造およびその施工方法に関し、特に、既製コンクリート杭または鋼管杭を対象とした杭頭部の接合構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等による大きな水平力が杭基礎に作用すると、杭頭部に生じる過大な応力によって杭頭部が破壊されることがある。このため、杭頭部をピン接合または半剛、半固定接合として、杭頭部に生じる応力を緩和する杭頭部の接合構造が提案されている。例えば、特許文献１では、杭頭部に設置される下部球面部材と、基礎底面に設置されて下部球面部材と摺接する上部球面部材と、下部球面部材および上部球面部材を挿通する高力ボルトとからなる杭頭構造が提案されている。また、特許文献２では、杭頭部と基礎との接合部を円錐台状とし、杭体の主鉄筋を杭頭部に止めて杭芯近傍に配置した接合鉄筋によって基礎との連結を図る構造物基礎の支持構造が提案されている。また、特許文献３では、定着筋が突出したプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外接するとともに、プレキャストコンクリートリングの外周面に絶縁材が配された杭頭部の接合構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３４８８８５号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−２４２２０７号公報（第３−４頁、第１−３図）
【特許文献３】特開２００４−１２４４５８号公報（第３−７頁、第１−７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された杭頭ピン構造の場合、高価なデバイスを用いなければならず、コストアップが避けられないし、また特許文献２に記載された半剛接合構造の場合、杭頭接合部の形状を円錐台状とするなどして杭頭を回転しやすくしなければならず、施工に手間が掛かるという問題がある。また特許文献３に記載された半固定接合構造の場合、引き抜き力が作用する杭には適用できないうえ、プレキャストコンクリートリングを使用するのでコストアップが避けられないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、杭頭部に生じる応力を低減して杭頭部の破壊を防止するとともに、施工性が良く工期および工費の縮減が図れる杭頭部の接合構造およびその施工方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る杭頭部の接合構造は、既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との間にコンクリート充填鋼管が介装された接合構造であって、前記コンクリート充填鋼管の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記コンクリート充填鋼管の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記コンクリート充填鋼管の上端部が前記基礎内に挿入され、前記コンクリート充填鋼管の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該コンクリート充填鋼管から延出し、前記基礎内に埋設されていることを特徴とする。
本発明では、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装されたコンクリート充填鋼管を既製コンクリート杭の杭頭部上に設置し、当該コンクリート充填鋼管の上端部を基礎内に挿入するとともに、コンクリート充填鋼管と基礎とをアンカー筋で結合することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となり、杭頭部に作用する曲げモーメントが大幅に低減される。その結果、大地震に対しても杭頭部が損傷することがない。また、コンクリート充填鋼管の上端部に支圧プレートおよび緩衝材を備えているので、大地震時においても基礎コンクリートの損傷が低減される。加えて、杭頭部応力の低減に伴い、杭体断面および基礎躯体断面が縮減され、掘削搬出土砂量も減少し、建設コストの削減および工期の短縮を図ることができ、環境負荷も軽減される。
【０００６】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造は、鋼管杭の杭頭部と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合構造であって、杭頭部内にコンクリートが充填された前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記鋼管杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする。
本発明では、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装された鋼管杭の上端部を基礎内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となり、杭頭部に作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【０００７】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造では、前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該杭頭部から延出し、前記基礎内に埋設されていてもよい。
本発明では、鋼管杭と基礎とをアンカー筋で結合しているので、地震時軸力変動によって生じる引き抜き力に抵抗することができる。
【０００８】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造では、前記コンクリート充填鋼管を構成する鋼管の内周面または前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部が設けられていることが好ましい。
本発明では、コンクリート充填鋼管を構成する鋼管の内周面または鋼管杭の杭頭部内周面に突設部を設けることにより、鋼管または鋼管杭とコンクリート間の付着強度を増大させ、鋼管または鋼管杭とコンクリートを一体化することができる。
【０００９】
また、本発明に係る杭頭部の接合構造は、既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合構造であって、杭頭部内にコンクリートが充填された前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記既製コンクリート杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする。
本発明では、上端部外周面に緩衝材が巻装された既製コンクリート杭の上端部を基礎内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となり、杭頭部に作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【００１０】
また、本発明に係る杭頭接合部の施工方法は、既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、内周面に突設部を設け、上端面周縁部に支圧プレートを固着した鋼管を、既製コンクリート杭の打設前または打設後に、当該既製コンクリート杭の杭頭部上に設置する工程と、前記鋼管の平断面視中央部に、前記鋼管から延出するようにアンカー筋を配設し、前記鋼管内にコンクリートを充填する工程と、前記鋼管の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、上端面に支圧プレートが固着された鋼管を既製コンクリート杭の杭頭部上に設置し、鋼管の平断面視中央部に当該鋼管から延出するようにアンカー筋を配設して鋼管内にコンクリートを充填した後、鋼管の上端部外周面に緩衝材を巻装し、鋼管の上端部が基礎内に埋設されるように、鋼管上に基礎を構築することで、既製コンクリート杭と基礎とを容易に半剛接合とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る杭頭接合部の施工方法は、鋼管杭と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部を設けるとともに、前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートを固着し、前記鋼管杭を地盤に打設する工程と、前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に、前記杭頭部から延出するようにアンカー筋を配設し、前記杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、上端面周縁部に支圧プレートが固着された鋼管杭を地盤に打設し、鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に当該杭頭部から延出するようにアンカー筋を配設して杭頭部内にコンクリートを充填した後、鋼管杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、鋼管杭の上端部が基礎内に埋設されるように、鋼管杭上に基礎を構築することで、鋼管杭と基礎とを容易に半剛接合とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る杭頭接合部の施工方法は、既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、地盤に打設された前記既製コンクリート杭の杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記既製コンクリート杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記既製コンクリート杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、地盤に打設された既製コンクリート杭の杭頭部内にコンクリートを充填し、既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、既製コンクリート杭の上端部が基礎内に埋設されるように、既製コンクリート杭上に基礎を構築することで、既製コンクリート杭と基礎とを容易に半固定接合とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装されたコンクリート充填鋼管を既製コンクリート杭の杭頭部上に設置して当該コンクリート充填鋼管の上端部を基礎内に挿入し、もしくは、上端面に支圧プレートが固着され、上端部外周面には緩衝材が巻装された鋼管杭の上端部を基礎内に挿入し、コンクリート充填鋼管または鋼管杭と基礎とをアンカー筋で結合することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となる。その結果、杭頭部に生じる応力が低減されて杭頭部の破壊が防止される。
また、本発明によれば、上端部外周面に緩衝材が巻装された既製コンクリート杭または鋼管杭の上端部を基礎内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となる。その結果、杭頭部に生じる応力が低減されて杭頭部の破壊が防止される。
さらに、本発明によれば、杭頭部応力の低減に伴い、杭体断面および基礎躯体断面が縮減され、掘削搬出土砂量も減少し、工期および工費の縮減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る杭頭部の接合構造の実施形態について図面に基づいて説明する。
［杭頭部の接合構造］
図１は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態を示す立断面図および平断面図である。なお、図が煩雑となるため、以降の図において基礎の配筋は図示していない。
本実施形態において対象とする杭は、ＰＨＣ杭（プレテンション方式による遠心力高強度コンクリート杭）やＳＣ杭（外殻鋼管付遠心力コンクリート杭）などの既製コンクリート杭である。
【００１５】
既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上には、既製コンクリート杭１と外径をほぼ等しくする円筒状の鋼管３内にコンクリート４が充填されたコンクリート充填鋼管２が設置されており、鋼管３の下端部が環状の杭頭端板１ｂに溶接されることで、既製コンクリート杭１とコンクリート充填鋼管２は一体化されている。
コンクリート充填鋼管２の上端部は、基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されており、コンクリート充填鋼管２の上端面周縁部には、杭頭回転時にコンクリート充填鋼管２による基礎９の損傷を防止するため、幅５０ｍｍ程度の環状の支圧プレート５が溶接されている。また、コンクリート充填鋼管２の上端部外周面と基礎９との接触面には、杭頭回転を容易にするとともに基礎９の損傷を防止するため、厚さ１０ｍｍ程度の軟質ウレタンや発泡スチレンなどからなる緩衝材６が介装されている。
【００１６】
コンクリート充填鋼管２の平断面視中央部には、フープ筋１０に拘束された棒状のアンカー筋８が杭の材軸方向に配設されており、当該アンカー筋８はコンクリート充填鋼管２から延出して基礎９内に埋設されている。アンカー筋８は、地震時の軸力変動によって生じる引き抜き力に抵抗し、コンクリート４との付着を阻害しない量のアンカー筋８を出来るだけ杭芯に寄せて配設する。
【００１７】
また、コンクリート充填鋼管２を構成する鋼管３の内周面には、鋼管３とコンクリート４間の付着強度を増大させるために、リブ（突設部）７が周方向に溶接されている。
【００１８】
本実施形態による杭頭部の接合構造では、上端面に支圧プレート５が溶接され、上端部外周面には緩衝材６が巻装されたコンクリート充填鋼管２を既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上に設置し、当該コンクリート充填鋼管２の上端部を基礎９内に挿入するとともに、コンクリート充填鋼管２と基礎９とをアンカー筋８で結合することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となり、杭頭部１ａに作用する曲げモーメントが大幅に低減される。その結果、大地震に対しても杭頭部１ａが損傷することがない。また、コンクリート充填鋼管２の上端部に支圧プレート５および緩衝材６を備えているので、大地震時における基礎９の損傷が低減される。加えて、杭頭部応力の低減に伴い、杭体断面および基礎躯体断面が縮減され、掘削搬出土砂量も減少し、建設コストの削減および工期の短縮を図ることができ、環境負荷も軽減される。
さらに、本実施形態による杭頭部の接合構造では、半剛接合とするための特別なデバイスを必要としないため、経済的な杭頭接合方式の提供が可能である。
さらにまた、本実施形態による杭頭部の接合構造では、アンカー筋８や鋼管３あるいは鋼管３内に充填するコンクリート４の材料特性や断面仕様を変えることで、杭頭部１ａに作用する作用荷重の大きさに容易に対応することができる。
【００１９】
図２は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態を示す立断面図および平断面図である。
本実施形態において対象とする杭は鋼管杭である。
鋼管杭１１の杭頭部１１ａ内にはコンクリート４が充填され、鋼管杭１１の上端部は基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されている。鋼管杭１１の上端面周縁部には、杭頭回転時に鋼管杭１１による基礎９の損傷を防止するため、幅５０ｍｍ程度の環状の支圧プレート５が溶接されている。また、鋼管杭１１の上端部外周面と基礎９との接触面には、杭頭回転を容易にするとともに基礎９の損傷を防止するため、厚さ１０ｍｍ程度の緩衝材６が介装されている。
一方、鋼管杭１１の杭頭部１１ａの内周面には、鋼管杭１１とコンクリート４間の付着強度を増大させるために、複数のリブ（突設部）７…が周方向に溶接されている。
【００２０】
鋼管杭１１の平断面視中央部には、フープ筋１０に拘束された棒状のアンカー筋８が杭の材軸方向に配設されており、当該アンカー筋８は鋼管杭１１から延出して基礎９内に埋設されている。
なお、引き抜き力が生じない鋼管杭１１にはアンカー筋８を用いなくてもよい。
【００２１】
本実施形態による杭頭部の接合構造では、上端面に支圧プレート５が溶接され、上端部外周面には緩衝材６が巻装された鋼管杭１１の上端部を基礎９内に挿入するとともに、鋼管杭１１と基礎９とをアンカー筋８で結合しているので、杭頭接合部の剛性が低下して半剛接合状態となり、杭頭部１１ａに作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【００２２】
図３は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態を示す立断面図および平断面図である。
本実施形態において対象とする杭は、第一の実施形態と同様、ＰＨＣ杭やＳＣ杭などの既製コンクリート杭である。
既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ内にはコンクリート４が充填され、その上端部は基礎９内に１００ｍｍ程度挿入されている。既製コンクリート杭１の上端部外周面と基礎９との接触面には、杭頭回転を容易にするとともに基礎９の損傷を防止するため、厚さ１０ｍｍ程度の緩衝材６が介装されている。
【００２３】
本実施形態による杭頭部の接合構造では、上端部外周面に緩衝材６が巻装された既製コンクリート杭１の上端部を基礎９内に挿入することにより、杭頭接合部の剛性が低下して半固定接合状態となり、杭頭部１ａに作用する曲げモーメントが大幅に低減される。
【００２４】
第一の実施形態と第三の実施形態の使い分けに当たっては、作用荷重が大きく、杭径が概ね８００ｍｍ以上で、地震時に引き抜きが生じる杭については第一の実施形態を適用し、それ以外の杭には経済的な第三の実施形態を適用するのが望ましいが、両方式を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
［杭頭接合部の施工方法］
次に、本発明に係る杭頭接合部の施工方法について説明する。
図４は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態の施工方法を順を追って示したものである。
事前に、既製コンクリート杭１と外径をほぼ等しくする円筒状の鋼管３の内周面にリブ７を周方向に溶接するとともに、鋼管３の上端面周縁部に環状の支圧プレート５を溶接しておく。そして、既製コンクリート杭１の打設前または打設後に、リブ７と支圧プレート５が取り付けられた鋼管３を、既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上に設置し、鋼管３の下端部を杭頭端板１ｂに溶接して既製コンクリート杭１と鋼管３とを一体化する（図４（ａ）参照）。
次いで、鋼管３から延出するように鋼管３の平断面視中央部に、フープ筋１０で拘束された棒状のアンカー筋８を建て込み、仮設鋼材（図示省略）などでアンカー筋８を鋼管３に固定する。そして、鋼管３内にコンクリート４を充填する（図４（ｂ）参照）。
なお、既製コンクリート杭１の場合、プレボーリング根固め工法が多用される。この工法では、既製コンクリート杭１の中空部１ｃはセメント根固め液で満たされており、セメント根固め液が硬化すれば、鋼管３内にコンクリート４を充填する際、コンクリート４が中空部１ｃに落下することはない。また、プレボーリング根固め工法が実施できない場合は、中空部１ｃ内を土で埋め、砕石を敷設した上にコンクリート４を打設するか、杭頭部１ａの上端面に敷きプレートを載せコンクリート４を打設すればよい。
その後、鋼管３の上端部外周面に、軟質ウレタンや発泡スチレンなどからなる緩衝材６を巻装し、鋼管３の周囲を埋め戻した後、緩衝材６の下端位置まで捨てコンクリート１２を打設する（図４（ｃ）参照）。
そして、鋼管３上に基礎鉄筋（図示省略）を配筋して、基礎９の型枠（図示省略）を建込み、型枠内にコンクリートを打設して基礎９を構築する（図４（ｄ）参照）。この際、鋼管３の上端部（緩衝材６で被覆された部位）が基礎９内に埋設されるようにする。
【００２６】
本実施形態による杭頭接合部の施工方法では、上端面に支圧プレート５が溶接された鋼管３を既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ上に設置し、鋼管３の平断面視中央部に当該鋼管３から延出するようにアンカー筋８を配設して鋼管３内にコンクリート４を充填した後、鋼管３の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、鋼管３の上端部が基礎９内に埋設されるように、鋼管３上に基礎を構築することで、既製コンクリート杭１と基礎９とを容易に半剛接合とすることができる。
【００２７】
図５は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態の施工方法を順を追って示したものである。
先ず、鋼管杭１１の杭頭部１１ａについて、その内周面に複数のリブ７…を周方向に溶接するとともに、上端面周縁部に環状の支圧プレート５を溶接しておく。そして、杭頭部１１ａにリブ７と支圧プレート５が取り付けられた鋼管杭１１を地盤Ｇに打設する（図５（ａ）参照）。
次いで、鋼管杭１１の杭頭部１１ａ内周面を清掃した後、杭頭部１１ａから延出するように、杭頭部１１ａの平断面視中央部に、フープ筋１０で拘束された棒状のアンカー筋８を建て込み、仮設鋼材（図示省略）などでアンカー筋８を杭頭部１１ａに固定する。そして、杭頭部１１ａ内にコンクリート４を充填する（図５（ｂ）参照）。
なお、既製コンクリート杭１と同様、鋼管杭１１の中空部１１ｃには土が埋められるか、杭頭部１１ａの上端面に敷きプレートが載せられており、中空部１１ｃにコンクリート４が落下することはない。
その後、鋼管杭１１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、杭頭部１１ａの周囲を埋め戻した後、緩衝材６の下端位置まで捨てコンクリート１２を打設する（図５（ｃ）参照）。
そして、鋼管杭１１上に基礎鉄筋（図示省略）を配筋して、基礎９の型枠（図示省略）を建込み、型枠内にコンクリートを打設して基礎９を構築する（図５（ｄ）参照）。この際、鋼管杭１１の上端部（緩衝材６で被覆された部位）が基礎９内に埋設されるようにする。
【００２８】
本実施形態による杭頭接合部の施工方法では、上端面周縁部に支圧プレート５が溶接された鋼管杭１１を地盤Ｇに打設し、鋼管杭１１の杭頭部１１ａの平断面視中央部に当該杭頭部１１ａから延出するようにアンカー筋８を配設して杭頭部１１ａ内にコンクリート４を充填した後、鋼管杭１１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、鋼管杭１１の上端部が基礎９内に埋設されるように、鋼管杭１１上に基礎９を構築することで、鋼管杭１１と基礎９とを容易に半剛接合とすることができる。
【００２９】
図６は、本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態の施工方法を順を追って示したものである。
先ず、地盤Ｇに打設された既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ内にコンクリート４を充填する（図６（ａ）参照）。
次いで、既製コンクリート杭１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、杭頭部１ａの周囲を埋め戻した後、緩衝材６の下端位置まで捨てコンクリート１２を打設する（図６（ｂ）参照）。
そして、既製コンクリート杭１上に基礎鉄筋（図示省略）を配筋して、基礎９の型枠（図示省略）を建込み、型枠内にコンクリートを打設して基礎９を構築する（図６（ｃ）参照）。この際、既製コンクリート杭１の上端部（緩衝材６で被覆された部位）が基礎９内に埋設されるようにする。
【００３０】
本実施形態による杭頭接合部の施工方法では、地盤Ｇに打設された既製コンクリート杭１の杭頭部１ａ内にコンクリート４を充填し、既製コンクリート杭１の上端部外周面に緩衝材６を巻装し、既製コンクリート杭１の上端部が基礎９内に埋設されるように、既製コンクリート杭１上に基礎９を構築することで、既製コンクリート杭１と基礎９とを容易に半固定接合とすることができる。
【００３１】
以上、本発明に係る杭頭部の接合構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、既製コンクリート杭として中空杭を使用しているが、中実杭でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態を示し、（ａ）は立断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態を示し、（ａ）は立断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態を示し、（ａ）は立断面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明に係る杭頭部の接合構造の第一の実施形態の施工方法を示す立断面図である。
【図５】本発明に係る杭頭部の接合構造の第二の実施形態の施工方法を示す立断面図である。
【図６】本発明に係る杭頭部の接合構造の第三の実施形態の施工方法を示す立断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 既製コンクリート杭
１ａ、１１ａ 杭頭部
１ｂ 杭頭端板
１ｃ、１１ｃ 中空部
２ コンクリート充填鋼管
３ 鋼管
４ コンクリート
５ 支圧プレート
６ 緩衝材
７ リブ（突設部）
８ アンカー筋
９ 基礎
１０ フープ筋
１１ 鋼管杭
１２ 捨てコンクリート
Ｇ 地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との間にコンクリート充填鋼管が介装された接合構造であって、
前記コンクリート充填鋼管の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記コンクリート充填鋼管の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記コンクリート充填鋼管の上端部が前記基礎内に挿入され、
前記コンクリート充填鋼管の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該コンクリート充填鋼管から延出し、前記基礎内に埋設されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
【請求項２】
鋼管杭の杭頭部と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合構造であって、
杭頭部内にコンクリートが充填された前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記鋼管杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
【請求項３】
前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該杭頭部から延出し、前記基礎内に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の杭頭部の接合構造。
【請求項４】
前記コンクリート充填鋼管を構成する鋼管の内周面または前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の杭頭部の接合構造。
【請求項５】
既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合構造であって、
杭頭部内にコンクリートが充填された前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記既製コンクリート杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
【請求項６】
既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、
内周面に突設部を設け、上端面周縁部に支圧プレートを固着した鋼管を、既製コンクリート杭の打設前または打設後に、当該既製コンクリート杭の杭頭部上に設置する工程と、
前記鋼管の平断面視中央部に、前記鋼管から延出するようにアンカー筋を配設し、前記鋼管内にコンクリートを充填する工程と、
前記鋼管の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする杭頭接合部の施工方法。
【請求項７】
鋼管杭と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、
前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部を設けるとともに、前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートを固着し、前記鋼管杭を地盤に打設する工程と、
前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に、前記杭頭部から延出するようにアンカー筋を配設し、前記杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、
前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする杭頭接合部の施工方法。
【請求項８】
既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、
地盤に打設された前記既製コンクリート杭の杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、
前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記既製コンクリート杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記既製コンクリート杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする杭頭接合部の施工方法。
【請求項１】
既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との間にコンクリート充填鋼管が介装された接合構造であって、
前記コンクリート充填鋼管の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記コンクリート充填鋼管の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記コンクリート充填鋼管の上端部が前記基礎内に挿入され、
前記コンクリート充填鋼管の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該コンクリート充填鋼管から延出し、前記基礎内に埋設されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
【請求項２】
鋼管杭の杭頭部と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合構造であって、
杭頭部内にコンクリートが充填された前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートが固着されるとともに、前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記鋼管杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
【請求項３】
前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に配設されたアンカー筋が当該杭頭部から延出し、前記基礎内に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の杭頭部の接合構造。
【請求項４】
前記コンクリート充填鋼管を構成する鋼管の内周面または前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の杭頭部の接合構造。
【請求項５】
既製コンクリート杭の杭頭部と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合構造であって、
杭頭部内にコンクリートが充填された前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材が巻装されて、前記既製コンクリート杭の上端部が前記基礎内に挿入されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
【請求項６】
既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、
内周面に突設部を設け、上端面周縁部に支圧プレートを固着した鋼管を、既製コンクリート杭の打設前または打設後に、当該既製コンクリート杭の杭頭部上に設置する工程と、
前記鋼管の平断面視中央部に、前記鋼管から延出するようにアンカー筋を配設し、前記鋼管内にコンクリートを充填する工程と、
前記鋼管の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする杭頭接合部の施工方法。
【請求項７】
鋼管杭と当該鋼管杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、
前記鋼管杭の杭頭部内周面に突設部を設けるとともに、前記鋼管杭の上端面周縁部に支圧プレートを固着し、前記鋼管杭を地盤に打設する工程と、
前記鋼管杭の杭頭部の平断面視中央部に、前記杭頭部から延出するようにアンカー筋を配設し、前記杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、
前記鋼管杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記鋼管杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記鋼管杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする杭頭接合部の施工方法。
【請求項８】
既製コンクリート杭と当該既製コンクリート杭によって支持される基礎との接合部の施工方法であって、
地盤に打設された前記既製コンクリート杭の杭頭部内にコンクリートを充填する工程と、
前記既製コンクリート杭の上端部外周面に緩衝材を巻装し、前記緩衝材の下端位置まで捨てコンクリートを打設した後、前記既製コンクリート杭の上端部が基礎内に埋設されるように、前記既製コンクリート杭上に基礎を構築する工程とを備えることを特徴とする杭頭接合部の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１３８０９６（Ｐ２００６−１３８０９６Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２７７８９（Ｐ２００４−３２７７８９）
【出願日】平成１６年１１月１１日（２００４．１１．１１）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１１日（２００４．１１．１１）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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