鉄骨と場所打ち丸杭との接合構造、鉄骨と場所打ち丸杭との接合方法
【課題】鉄骨柱の間隔が狭い場合であっても、鉄骨柱を支持する場所打ち丸杭の耐力を確保し、杭工事の施工性を向上する。
【解決手段】接合構造10は、一対の鉄骨柱20A,20Bの下端が円形の場所打ち丸杭30の上部に埋設されてなる。かかる接合構造10は、掘削孔2を形成し、一方の鉄骨柱20Bを下端が場所打ち丸杭30の上面よりも上方に位置するように掘削孔2内に保持し、記掘削孔2内の他方の鉄骨柱20Aに相当する位置にトレミー管を挿入し、トレミー管を通して、掘削孔2内に場所打ち丸杭30を構成するコンクリート22を打設し、一方の鉄骨柱20Aの下端をコンクリート22内を埋入させ、トレミー管を撤去し、他方の鉄骨柱20Aの下端をコンクリート内を埋入させることで構築する。
【解決手段】接合構造10は、一対の鉄骨柱20A,20Bの下端が円形の場所打ち丸杭30の上部に埋設されてなる。かかる接合構造10は、掘削孔2を形成し、一方の鉄骨柱20Bを下端が場所打ち丸杭30の上面よりも上方に位置するように掘削孔2内に保持し、記掘削孔2内の他方の鉄骨柱20Aに相当する位置にトレミー管を挿入し、トレミー管を通して、掘削孔2内に場所打ち丸杭30を構成するコンクリート22を打設し、一方の鉄骨柱20Aの下端をコンクリート22内を埋入させ、トレミー管を撤去し、他方の鉄骨柱20Aの下端をコンクリート内を埋入させることで構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、隣接する柱間間隔が狭い場合に好適な鉄骨と場所打ち丸杭との接続構造及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、地下階を有する建物を構築する場合に、工期短縮のため逆打ち工法が用いられている。かかる逆打ち工法を用いる場合には、先行して地盤内に場所打ち丸杭を構築するとともに、逆打ち支柱(鉄骨柱)を建て込む必要がある。この際、逆打ち支柱は場所打ち丸杭に支持されるように、逆打ち支柱の下端を場所打ち丸杭の上部に埋設している(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003―129502号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、オフィスビルの直交する二方向のうち一方向のスパンが非常に大きな建物が建てられている。このように一方向のスパンを大きくとる場合には、建物全体としての構造性能を確保するため、他方向のスパンを小さくする必要がある。このような建物を逆打ち工法を用いて構築しようとする場合には、隣接する柱間の間隔が狭いため、逆打ち支柱を支持する場所打ち丸杭同士が非常に近接してしまい、場所打ち丸杭の構造上の耐力が確保できなくなってしまう。また、隣接する場所打ち丸杭が近接しているため、隣接する場所打ち丸杭の施工を並行して行うことが困難になり施工期間が長くなってしまう。
【0005】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、鉄骨の間隔が狭い場合であっても、鉄骨を支持する場所打ち丸杭の耐力を十分確保できるようにするとともに、場所打ち丸杭の構築作業の施工期間の長期化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造は、複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなることを特徴とする。前記鉄骨は逆打ち支柱であってもよい。
【0007】
また、本発明は、複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、一部の鉄骨を、下端が前記掘削孔内の、構築される前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、前記一部の鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、前記複数の鉄骨のうち残りの鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする。
前記コンクリートを打設する工程では、前記掘削孔内の前記残りの鉄骨の何れかに相当する位置に配置されたトレミー管を通してコンクリートを打設してもよい。
【0008】
また、本発明は、複数の鉄骨の下端が円柱状の場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、前記複数の鉄骨を、下端が前記掘削孔内に挿入され、前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、複数の鉄骨を下降させることにより、これら鉄骨の下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は上記の方法により構築されたことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造を含む。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、一対の鉄骨を、これら鉄骨の下端を一の場所打ち丸杭に埋設することで接続することとしたため、隣接する鉄骨の間隔が狭い場合であっても、杭同士が近接して十分な構造耐力が確保できなくなるのを防止できる。また、場所打ち丸杭の数を削減できるため、杭工事の施工期間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態の鉄骨柱からなる逆打ち支柱と場所打ち丸杭の接合構造を示し、(A)は鉛直断面図であり、(B)は(A)におけるI−I断面図である。
【図2A】接合構造の構築方法を説明するための図(その1)であり、鉛直断面図である。
【図2B】接合構造の構築方法を説明するための図(その2)であり、鉛直断面図である。
【図2C】接合構造の構築方法を説明するための図(その3)であり、鉛直断面図である。
【図2D】接合構造の構築方法を説明するための図(その4)であり、鉛直断面図である。
【図2E】接合構造の構築方法を説明するための図(その5)であり、鉛直断面図である。
【図2F】接合構造の構築方法を説明するための図(その6)であり、鉛直断面図である。
【図3】鉄骨柱を支持した状態の建込架台の詳細な構成を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図4A】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その1)である。
【図4B】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その2)であり、鉛直断面図である。
【図4C】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その3)であり、鉛直断面図である。
【図5】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その4)であり、平面図である。
【図6A】一方の鉄骨の根入れ深さが深い場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その1)である。
【図6B】一方の鉄骨の根入れ深さが深い場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その2)であり、鉛直断面図である。
【図6C】一方の鉄骨の根入れ深さが深い場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その3)であり、鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法の一実施形態を、逆打ち支柱を場所打ち丸杭に接続する場合を例として説明する。
図1は、本実施形態の逆打ち支柱としての鉄骨柱20A,20Bと場所打ち丸杭30の接合構造10を示し、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I断面図である。同図に示すように、本実施形態の接合構造10は、隣接する逆打ち支柱の間の距離が狭い場合に用いられるものである。同図に示すように、場所打ち丸杭30は円柱状を呈しており、地盤1に形成された掘削孔2内に打設されたコンクリート22内に鉄筋かご(不図示)が埋設されてなる。本実施形態の接合構造10は、かかる場所打ち丸杭30の上部に、逆打ち支柱としての一対の鉄骨柱20A、20Bの下部が埋設されてなる。
【0012】
本実施形態の一対の鉄骨柱20A、20Bと場所打ち丸杭30の接合構造10の構築方法として、従来用いられていた、予め鉄骨柱(逆打ち支柱)を所定の位置に配置した状態で、掘削孔内に場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する方法(先決め工法)、又は、予め、掘削孔内に場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設しておき、このコンクリートが硬化する前に鉄骨柱を建て込む方法(後決め工法)を用いることが考えられる。
【0013】
しかしながら、上記の先決め工法を本実施形態の接合構造10に適用しようとすると、予め、掘削孔2内に複数の鉄骨柱20A、20Bを建て込んでしまうと、鉄骨柱20A,20Bを保持する建込架台が障害となり、コンクリート22を打設するためのトレミー管を掘削孔内に配置することが困難となる。また、先決め工法では、コンクリート22の打設時に、コンクリートの側圧により鉄骨柱が移動してしまうため、コンクリートの打設中や打設後にジャッキにより位置の補正を行わなければならず、建て込み精度の確保に手間がかかる。
また、後決め工法を適用しようとすると、複数の鉄骨柱20A、20Bを建て込む作業に時間がかかるため、鉄骨柱20A、20Bの建て込みが完了する前にコンクリート22が硬化してしまう虞がある。
【0014】
そこで、本願発明者らは、以下説明するような接合構造10の構築方法を提案する。図2A〜図2Fは接合構造10の構築方法を説明するための図であり、鉛直断面図である。
まず、図2Aに示すように、地上から掘削装置(不図示)により地盤1を掘削して、場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔2を形成する。なお、掘削孔2の上部には、周囲の地盤を保護するべく、ケーシング3を配置してもよい。
次に、図2Bに示すように、掘削孔2内に鉄筋かご21を挿入する。
【0015】
次に、図2Cに示すように、地上において掘削孔2を跨ぐように建込架台100を設置する。図3は鉄骨柱20A,20Bを支持した状態の建込架台100の詳細な構成を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。同図に示すように、建込架台100は、掘削孔2の周囲の地盤に掘削孔2を取り囲むように設置された矩形状の基台110と、基台110上に掘削孔2を跨ぐように架け渡された一対の第1の桁材120と、第1の桁材120の間に架け渡された3本の第2の桁材130と、角管である一対のガイド管140と、各ガイド管140の上部に架け渡された一対の仮置きブラケット150と、ガイド管140の下部に取り付けられた固定冶具(図2Cにおける160)により構成される。
【0016】
一対のガイド管140の互いに隣接する側面には、夫々ブラケット141が取り付けられており、また、各ガイド管140のこれら側面と反対側の側面にもブラケット141が取り付けられている。そして、ガイド管140は、これらブラケット141が第2の桁材130の上部に設置されることで支持されている。また、これらガイド管140とケーシング3の内周面との間を結ぶように固定治具160が取り付けられており、これら固定治具160が周囲の地盤1から反力を受けることで、鉄骨柱20A、20Bを建て込む際に位置ずれが生じるのを防止している。なお、ガイド管140を離れた位置に設ける場合には、各ガイド管140に取り付けられたブラケット141夫々に2本の第2の桁材130が対応するように、第2の桁材130を4本設ければよい。
【0017】
そして、図2Dに示すように、一方のガイド管140内に鉄骨柱20Bを配置し、建込架台100によりその下端が後述する工程で打設するコンクリート22の上面よりも上方に位置するように保持する。また、他方のガイド管140内を通して掘削孔2内にトレミー管200を挿入する。なお、鉄骨柱20Bは、図3(B)に示すように、側面に取り付けられた仮置用冶具151の下面がガイド管140の上部に架け渡された仮置きブラケット150に当接することで支持されており、この仮置用冶具151の鉄骨柱20Bへの取付位置を調整することで、鉄骨柱20Bが保持される高さ位置を調整できる。また、鉄骨柱20Bには、建て込みの際にガイド管140内で位置ずれが生じないように、予め、鉄骨柱20Bをガイド管140の内周面に沿って案内するスペーサ170を取り付けておく。
【0018】
次に、トレミー管200を通じて掘削孔2内に場所打ち丸杭30の上面高さまでコンクリート22を打設する。
次に、図2Eに示すように、トレミー管200を他方のガイド管140から引き上げるとともに、鉄骨柱20Bを所定の深さ位置まで降下させ、下端をコンクリート22内に埋入させる。
【0019】
次に、図2Fに示すように、他方のガイド管140内に鉄骨柱20Aを建て込む。この際、鉄骨柱20Aにスペーサ170を取り付けておくことで、鉄骨柱20Aを所定の位置に建て込むことができる。そして、掘削孔2内に打設されたコンクリート22が硬化することで、鉄骨柱20A、20Bと場所打ち丸杭30との接合構造10が構築される。
【0020】
以上説明したように、本実施形態によれば、近接して設けられる一対の鉄骨柱20A,20Bを、一の場所打ち丸杭30により支持することとしたため、場所打ち丸杭30を近接して設ける必要がなくなる。このため、場所打ち丸杭30の構造上の性能を確実に確保することができるとともに、場所打ち丸杭30の数を減らすことができるので、施工期間を短縮できる。
【0021】
また、予め、一方の鉄骨柱20Bを下端が場所打ち丸杭30の上面よりも上方に位置するように保持しておき、この状態で掘削孔2内にコンクリート22を打設した後、鉄骨柱20Bを建て込むこととしたため、鉄骨柱20Bの建て込みにかかる時間を短縮することができる。これにより、打設したコンクリート22が硬化する前に、一対の鉄骨柱20A、20Bをコンクリート22内に下端が埋入されるように建て込むことができる。
【0022】
また、コンクリート22の打設前には、鉄骨柱20Bのみを保持することとしたため、鉄骨柱20Aが建て込まれる位置を通じて、トレミー管200を掘削孔2内に挿入することが可能となる。
また、コンクリート22の打設後に、ガイド管により位置精度を確保した状態で、鉄骨柱20A、20Bを建て込むため、鉄骨柱20A,20Bの建て込み精度の確保を容易に行うことができる。
【0023】
なお、本実施形態では、鉄骨柱20Aに相当する位置においてトレミー管200を掘削孔2内に挿入するものとしたが、これに限らず、場所打ち丸杭30の径が大きい場合には、鉄骨柱20A、20Bと掘削孔2との隙間を通してコンクリート22を打設することも可能である。
【0024】
図4A〜図4C及び図5は、かかる場合の実施形態の接続構造の構築方法を説明するための図である。なお、図4A〜図4Cは鉛直断面図であり、図5は平面図である。
場所打ち丸杭30の径が大きい場合にも、まず、図2A〜図2Cを参照して行った掘削孔2を形成する工程、鉄筋かご22を挿入する工程、及び建込架台100を設置する工程を行う。
【0025】
次に、図4Aに示すように、一対の鉄骨柱20A、20Bを、夫々、下端が場所打ち丸杭の上面に相当する位置よりも上方に位置するようにガイド管140内に配置する。そして、図5に示すように、掘削孔2内の建込架台100と干渉しないような位置にトレミー管200を配置する。
【0026】
次に、図4Bに示すように、トレミー管200を通じて掘削孔2内にコンクリート22を打設する。そして、一対の鉄骨柱20A、20Bを所定の深さ位置まで降下させ、下端をコンクリート22内に埋入させる。なお、これら一対の鉄骨柱20A,20Bの建込作業は、一対の鉄骨柱20A、20Bについて並行して行ってもよいし、別々に行ってもよい。
【0027】
次に、図4Cに示すように、トレミー管200を掘削孔2内から引き上げる。
かかる方法によっても、鉄骨柱20A,20Bの建て込みにかかる時間を短縮することができる。
また、このようにトレミー管200を掘削孔2内に挿入できる場合には、コンクリート22を打設する前に鉄骨柱20A、20Bを予め所定の位置に建て込んでしまう方法(先決め工法)を採用することも考えられる。しかし、上記のように先決め工法では、コンクリート22の打設時の側圧により移動してしまうため、鉄骨柱の位置を補正する作業が必要となるが、本実施形態によれば、コンクリート22の打設後に、ガイド管140により位置精度を確保した状態で鉄骨20A,20Bを建て込むため、容易に建て込み位置の精度を確保できるとともに、鉄骨柱の位置の補正作業が不要となり施工性を向上できる。
【0028】
なお、上記の実施形態において、何れか一方の鉄骨柱のコンクリート内に埋入させる長さ(根入れ長さ)が他方に比べて大きい場合には、以下のようにするとよい。
まず、上記の実施形態と同様に、図6Aに示すように、建込架台100を掘削孔2の上部に設置し、鉄骨20A,20Bを建込架台100により保持するとともにトレミー管200を設置する。次に、図6Bに示すように、掘削孔2内にコンクリート22を、その表面が場所打ち丸杭の上面高さまで到達する前に一端打設作業を停止し、根入れ長さが長い方の鉄骨柱20Aを所定の深さまで建て込む。次に、図6Cに示すように、コンクリート22を所定の深さまで打設し、根入れ長さが短い方の鉄骨柱20Bを建て込む。これにより、根入れ長さが大きい鉄骨柱20Aの建て込み作業時にコンクリート22内へ挿入する長さを小さくできるので、コンクリート22の浮力による抵抗を減らすことができる。
【0029】
また、本実施形態では、場所打ち丸杭と逆打ち杭とを接合する場合について説明したが、これに限らず、鉄骨柱を円形の逆打ち杭に接合する場合であれば本発明を適用できる。
また、本実施形態では、場所打ち丸杭に一対の鉄骨柱が接合される場合について説明したが、これに限らず、場所打ち丸杭に複数の鉄骨柱を接合するものとしてもよい。かかる接合構造を図2A〜図2Fを参照して説明した構築方法により構築する場合には、図2Dを参照して説明した工程において、複数の鉄骨柱の一部を建込架台100により保持し、残りの鉄骨柱のうち何れかの鉄骨柱に相当する位置にトレミー管を挿入する。次に、図2Eを参照して説明した工程において、トレミー管を通じてコンクリートを打設した後、建込架台100により保持していた鉄骨柱を建て込むとともにトレミー管を撤去する。次に、図2Fを参照して説明した工程において、残りの鉄骨柱を建て込めばよい。
【0030】
また、図4A〜図4C、図5を参照して説明した構築方法により構築する場合には、図4Aを参照して説明した工程において、複数の鉄骨柱全てを建込架台100により保持し、図4Bを参照して説明した工程において、これら複数の鉄骨柱全てを建て込めばよい。
また、上記の各実施形態を示す図面では、場所打ち丸杭30に接合される鉄骨柱20A,20BがH型鋼であるものとしたが、これに限らず、鋼管などの他の形状の鉄骨を場所打ち丸杭に接合する場合であっても本発明を適用できる。さらに、場所打ち丸杭30に鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成する鉄骨を接合する場合にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【0031】
1 地盤 2 掘削孔
10 接合構造 20A,20B 鉄骨柱
21 鉄筋かご 22 コンクリート
30 場所打ち丸杭 100 建込架台
【技術分野】
【0001】
本発明は、隣接する柱間間隔が狭い場合に好適な鉄骨と場所打ち丸杭との接続構造及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、地下階を有する建物を構築する場合に、工期短縮のため逆打ち工法が用いられている。かかる逆打ち工法を用いる場合には、先行して地盤内に場所打ち丸杭を構築するとともに、逆打ち支柱(鉄骨柱)を建て込む必要がある。この際、逆打ち支柱は場所打ち丸杭に支持されるように、逆打ち支柱の下端を場所打ち丸杭の上部に埋設している(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003―129502号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、オフィスビルの直交する二方向のうち一方向のスパンが非常に大きな建物が建てられている。このように一方向のスパンを大きくとる場合には、建物全体としての構造性能を確保するため、他方向のスパンを小さくする必要がある。このような建物を逆打ち工法を用いて構築しようとする場合には、隣接する柱間の間隔が狭いため、逆打ち支柱を支持する場所打ち丸杭同士が非常に近接してしまい、場所打ち丸杭の構造上の耐力が確保できなくなってしまう。また、隣接する場所打ち丸杭が近接しているため、隣接する場所打ち丸杭の施工を並行して行うことが困難になり施工期間が長くなってしまう。
【0005】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、鉄骨の間隔が狭い場合であっても、鉄骨を支持する場所打ち丸杭の耐力を十分確保できるようにするとともに、場所打ち丸杭の構築作業の施工期間の長期化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造は、複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなることを特徴とする。前記鉄骨は逆打ち支柱であってもよい。
【0007】
また、本発明は、複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、一部の鉄骨を、下端が前記掘削孔内の、構築される前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、前記一部の鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、前記複数の鉄骨のうち残りの鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする。
前記コンクリートを打設する工程では、前記掘削孔内の前記残りの鉄骨の何れかに相当する位置に配置されたトレミー管を通してコンクリートを打設してもよい。
【0008】
また、本発明は、複数の鉄骨の下端が円柱状の場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、前記複数の鉄骨を、下端が前記掘削孔内に挿入され、前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、複数の鉄骨を下降させることにより、これら鉄骨の下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は上記の方法により構築されたことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造を含む。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、一対の鉄骨を、これら鉄骨の下端を一の場所打ち丸杭に埋設することで接続することとしたため、隣接する鉄骨の間隔が狭い場合であっても、杭同士が近接して十分な構造耐力が確保できなくなるのを防止できる。また、場所打ち丸杭の数を削減できるため、杭工事の施工期間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態の鉄骨柱からなる逆打ち支柱と場所打ち丸杭の接合構造を示し、(A)は鉛直断面図であり、(B)は(A)におけるI−I断面図である。
【図2A】接合構造の構築方法を説明するための図(その1)であり、鉛直断面図である。
【図2B】接合構造の構築方法を説明するための図(その2)であり、鉛直断面図である。
【図2C】接合構造の構築方法を説明するための図(その3)であり、鉛直断面図である。
【図2D】接合構造の構築方法を説明するための図(その4)であり、鉛直断面図である。
【図2E】接合構造の構築方法を説明するための図(その5)であり、鉛直断面図である。
【図2F】接合構造の構築方法を説明するための図(その6)であり、鉛直断面図である。
【図3】鉄骨柱を支持した状態の建込架台の詳細な構成を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図4A】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その1)である。
【図4B】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その2)であり、鉛直断面図である。
【図4C】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その3)であり、鉛直断面図である。
【図5】杭径が大きい場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その4)であり、平面図である。
【図6A】一方の鉄骨の根入れ深さが深い場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その1)である。
【図6B】一方の鉄骨の根入れ深さが深い場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その2)であり、鉛直断面図である。
【図6C】一方の鉄骨の根入れ深さが深い場合の接合構造の構築方法を説明するための図(その3)であり、鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法の一実施形態を、逆打ち支柱を場所打ち丸杭に接続する場合を例として説明する。
図1は、本実施形態の逆打ち支柱としての鉄骨柱20A,20Bと場所打ち丸杭30の接合構造10を示し、(A)は鉛直断面図、(B)は(A)におけるI−I断面図である。同図に示すように、本実施形態の接合構造10は、隣接する逆打ち支柱の間の距離が狭い場合に用いられるものである。同図に示すように、場所打ち丸杭30は円柱状を呈しており、地盤1に形成された掘削孔2内に打設されたコンクリート22内に鉄筋かご(不図示)が埋設されてなる。本実施形態の接合構造10は、かかる場所打ち丸杭30の上部に、逆打ち支柱としての一対の鉄骨柱20A、20Bの下部が埋設されてなる。
【0012】
本実施形態の一対の鉄骨柱20A、20Bと場所打ち丸杭30の接合構造10の構築方法として、従来用いられていた、予め鉄骨柱(逆打ち支柱)を所定の位置に配置した状態で、掘削孔内に場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する方法(先決め工法)、又は、予め、掘削孔内に場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設しておき、このコンクリートが硬化する前に鉄骨柱を建て込む方法(後決め工法)を用いることが考えられる。
【0013】
しかしながら、上記の先決め工法を本実施形態の接合構造10に適用しようとすると、予め、掘削孔2内に複数の鉄骨柱20A、20Bを建て込んでしまうと、鉄骨柱20A,20Bを保持する建込架台が障害となり、コンクリート22を打設するためのトレミー管を掘削孔内に配置することが困難となる。また、先決め工法では、コンクリート22の打設時に、コンクリートの側圧により鉄骨柱が移動してしまうため、コンクリートの打設中や打設後にジャッキにより位置の補正を行わなければならず、建て込み精度の確保に手間がかかる。
また、後決め工法を適用しようとすると、複数の鉄骨柱20A、20Bを建て込む作業に時間がかかるため、鉄骨柱20A、20Bの建て込みが完了する前にコンクリート22が硬化してしまう虞がある。
【0014】
そこで、本願発明者らは、以下説明するような接合構造10の構築方法を提案する。図2A〜図2Fは接合構造10の構築方法を説明するための図であり、鉛直断面図である。
まず、図2Aに示すように、地上から掘削装置(不図示)により地盤1を掘削して、場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔2を形成する。なお、掘削孔2の上部には、周囲の地盤を保護するべく、ケーシング3を配置してもよい。
次に、図2Bに示すように、掘削孔2内に鉄筋かご21を挿入する。
【0015】
次に、図2Cに示すように、地上において掘削孔2を跨ぐように建込架台100を設置する。図3は鉄骨柱20A,20Bを支持した状態の建込架台100の詳細な構成を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。同図に示すように、建込架台100は、掘削孔2の周囲の地盤に掘削孔2を取り囲むように設置された矩形状の基台110と、基台110上に掘削孔2を跨ぐように架け渡された一対の第1の桁材120と、第1の桁材120の間に架け渡された3本の第2の桁材130と、角管である一対のガイド管140と、各ガイド管140の上部に架け渡された一対の仮置きブラケット150と、ガイド管140の下部に取り付けられた固定冶具(図2Cにおける160)により構成される。
【0016】
一対のガイド管140の互いに隣接する側面には、夫々ブラケット141が取り付けられており、また、各ガイド管140のこれら側面と反対側の側面にもブラケット141が取り付けられている。そして、ガイド管140は、これらブラケット141が第2の桁材130の上部に設置されることで支持されている。また、これらガイド管140とケーシング3の内周面との間を結ぶように固定治具160が取り付けられており、これら固定治具160が周囲の地盤1から反力を受けることで、鉄骨柱20A、20Bを建て込む際に位置ずれが生じるのを防止している。なお、ガイド管140を離れた位置に設ける場合には、各ガイド管140に取り付けられたブラケット141夫々に2本の第2の桁材130が対応するように、第2の桁材130を4本設ければよい。
【0017】
そして、図2Dに示すように、一方のガイド管140内に鉄骨柱20Bを配置し、建込架台100によりその下端が後述する工程で打設するコンクリート22の上面よりも上方に位置するように保持する。また、他方のガイド管140内を通して掘削孔2内にトレミー管200を挿入する。なお、鉄骨柱20Bは、図3(B)に示すように、側面に取り付けられた仮置用冶具151の下面がガイド管140の上部に架け渡された仮置きブラケット150に当接することで支持されており、この仮置用冶具151の鉄骨柱20Bへの取付位置を調整することで、鉄骨柱20Bが保持される高さ位置を調整できる。また、鉄骨柱20Bには、建て込みの際にガイド管140内で位置ずれが生じないように、予め、鉄骨柱20Bをガイド管140の内周面に沿って案内するスペーサ170を取り付けておく。
【0018】
次に、トレミー管200を通じて掘削孔2内に場所打ち丸杭30の上面高さまでコンクリート22を打設する。
次に、図2Eに示すように、トレミー管200を他方のガイド管140から引き上げるとともに、鉄骨柱20Bを所定の深さ位置まで降下させ、下端をコンクリート22内に埋入させる。
【0019】
次に、図2Fに示すように、他方のガイド管140内に鉄骨柱20Aを建て込む。この際、鉄骨柱20Aにスペーサ170を取り付けておくことで、鉄骨柱20Aを所定の位置に建て込むことができる。そして、掘削孔2内に打設されたコンクリート22が硬化することで、鉄骨柱20A、20Bと場所打ち丸杭30との接合構造10が構築される。
【0020】
以上説明したように、本実施形態によれば、近接して設けられる一対の鉄骨柱20A,20Bを、一の場所打ち丸杭30により支持することとしたため、場所打ち丸杭30を近接して設ける必要がなくなる。このため、場所打ち丸杭30の構造上の性能を確実に確保することができるとともに、場所打ち丸杭30の数を減らすことができるので、施工期間を短縮できる。
【0021】
また、予め、一方の鉄骨柱20Bを下端が場所打ち丸杭30の上面よりも上方に位置するように保持しておき、この状態で掘削孔2内にコンクリート22を打設した後、鉄骨柱20Bを建て込むこととしたため、鉄骨柱20Bの建て込みにかかる時間を短縮することができる。これにより、打設したコンクリート22が硬化する前に、一対の鉄骨柱20A、20Bをコンクリート22内に下端が埋入されるように建て込むことができる。
【0022】
また、コンクリート22の打設前には、鉄骨柱20Bのみを保持することとしたため、鉄骨柱20Aが建て込まれる位置を通じて、トレミー管200を掘削孔2内に挿入することが可能となる。
また、コンクリート22の打設後に、ガイド管により位置精度を確保した状態で、鉄骨柱20A、20Bを建て込むため、鉄骨柱20A,20Bの建て込み精度の確保を容易に行うことができる。
【0023】
なお、本実施形態では、鉄骨柱20Aに相当する位置においてトレミー管200を掘削孔2内に挿入するものとしたが、これに限らず、場所打ち丸杭30の径が大きい場合には、鉄骨柱20A、20Bと掘削孔2との隙間を通してコンクリート22を打設することも可能である。
【0024】
図4A〜図4C及び図5は、かかる場合の実施形態の接続構造の構築方法を説明するための図である。なお、図4A〜図4Cは鉛直断面図であり、図5は平面図である。
場所打ち丸杭30の径が大きい場合にも、まず、図2A〜図2Cを参照して行った掘削孔2を形成する工程、鉄筋かご22を挿入する工程、及び建込架台100を設置する工程を行う。
【0025】
次に、図4Aに示すように、一対の鉄骨柱20A、20Bを、夫々、下端が場所打ち丸杭の上面に相当する位置よりも上方に位置するようにガイド管140内に配置する。そして、図5に示すように、掘削孔2内の建込架台100と干渉しないような位置にトレミー管200を配置する。
【0026】
次に、図4Bに示すように、トレミー管200を通じて掘削孔2内にコンクリート22を打設する。そして、一対の鉄骨柱20A、20Bを所定の深さ位置まで降下させ、下端をコンクリート22内に埋入させる。なお、これら一対の鉄骨柱20A,20Bの建込作業は、一対の鉄骨柱20A、20Bについて並行して行ってもよいし、別々に行ってもよい。
【0027】
次に、図4Cに示すように、トレミー管200を掘削孔2内から引き上げる。
かかる方法によっても、鉄骨柱20A,20Bの建て込みにかかる時間を短縮することができる。
また、このようにトレミー管200を掘削孔2内に挿入できる場合には、コンクリート22を打設する前に鉄骨柱20A、20Bを予め所定の位置に建て込んでしまう方法(先決め工法)を採用することも考えられる。しかし、上記のように先決め工法では、コンクリート22の打設時の側圧により移動してしまうため、鉄骨柱の位置を補正する作業が必要となるが、本実施形態によれば、コンクリート22の打設後に、ガイド管140により位置精度を確保した状態で鉄骨20A,20Bを建て込むため、容易に建て込み位置の精度を確保できるとともに、鉄骨柱の位置の補正作業が不要となり施工性を向上できる。
【0028】
なお、上記の実施形態において、何れか一方の鉄骨柱のコンクリート内に埋入させる長さ(根入れ長さ)が他方に比べて大きい場合には、以下のようにするとよい。
まず、上記の実施形態と同様に、図6Aに示すように、建込架台100を掘削孔2の上部に設置し、鉄骨20A,20Bを建込架台100により保持するとともにトレミー管200を設置する。次に、図6Bに示すように、掘削孔2内にコンクリート22を、その表面が場所打ち丸杭の上面高さまで到達する前に一端打設作業を停止し、根入れ長さが長い方の鉄骨柱20Aを所定の深さまで建て込む。次に、図6Cに示すように、コンクリート22を所定の深さまで打設し、根入れ長さが短い方の鉄骨柱20Bを建て込む。これにより、根入れ長さが大きい鉄骨柱20Aの建て込み作業時にコンクリート22内へ挿入する長さを小さくできるので、コンクリート22の浮力による抵抗を減らすことができる。
【0029】
また、本実施形態では、場所打ち丸杭と逆打ち杭とを接合する場合について説明したが、これに限らず、鉄骨柱を円形の逆打ち杭に接合する場合であれば本発明を適用できる。
また、本実施形態では、場所打ち丸杭に一対の鉄骨柱が接合される場合について説明したが、これに限らず、場所打ち丸杭に複数の鉄骨柱を接合するものとしてもよい。かかる接合構造を図2A〜図2Fを参照して説明した構築方法により構築する場合には、図2Dを参照して説明した工程において、複数の鉄骨柱の一部を建込架台100により保持し、残りの鉄骨柱のうち何れかの鉄骨柱に相当する位置にトレミー管を挿入する。次に、図2Eを参照して説明した工程において、トレミー管を通じてコンクリートを打設した後、建込架台100により保持していた鉄骨柱を建て込むとともにトレミー管を撤去する。次に、図2Fを参照して説明した工程において、残りの鉄骨柱を建て込めばよい。
【0030】
また、図4A〜図4C、図5を参照して説明した構築方法により構築する場合には、図4Aを参照して説明した工程において、複数の鉄骨柱全てを建込架台100により保持し、図4Bを参照して説明した工程において、これら複数の鉄骨柱全てを建て込めばよい。
また、上記の各実施形態を示す図面では、場所打ち丸杭30に接合される鉄骨柱20A,20BがH型鋼であるものとしたが、これに限らず、鋼管などの他の形状の鉄骨を場所打ち丸杭に接合する場合であっても本発明を適用できる。さらに、場所打ち丸杭30に鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成する鉄骨を接合する場合にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【0031】
1 地盤 2 掘削孔
10 接合構造 20A,20B 鉄骨柱
21 鉄筋かご 22 コンクリート
30 場所打ち丸杭 100 建込架台
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなることを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造。
【請求項2】
前記鉄骨は逆打ち支柱であることを特徴とする請求項1記載の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造。
【請求項3】
複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、
地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、
一部の鉄骨を、下端が前記掘削孔内の、構築される前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、
トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、
前記一部の鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、
前記複数の鉄骨のうち残りの鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法。
【請求項4】
請求項3記載の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、
前記コンクリートを打設する工程では、
前記掘削孔内の前記残りの鉄骨の何れかに相当する位置に配置されたトレミー管を通してコンクリートを打設することを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法。
【請求項5】
複数の鉄骨の下端が円柱状の場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、
地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、
前記複数の鉄骨を、下端が前記掘削孔内に挿入され、前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、
トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、
複数の鉄骨を下降させることにより、これら鉄骨の下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法。
【請求項6】
請求項3から5のうち何れか1項に記載の方法により構築されたことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造。
【請求項1】
複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなることを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造。
【請求項2】
前記鉄骨は逆打ち支柱であることを特徴とする請求項1記載の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造。
【請求項3】
複数の鉄骨の下端が場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、
地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、
一部の鉄骨を、下端が前記掘削孔内の、構築される前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、
トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、
前記一部の鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、
前記複数の鉄骨のうち残りの鉄骨を下降させることにより、その下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法。
【請求項4】
請求項3記載の鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、
前記コンクリートを打設する工程では、
前記掘削孔内の前記残りの鉄骨の何れかに相当する位置に配置されたトレミー管を通してコンクリートを打設することを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法。
【請求項5】
複数の鉄骨の下端が円柱状の場所打ち丸杭の上部に埋設されてなる鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法であって、
地盤の前記場所打ち丸杭に相当する位置に掘削孔を形成する工程と、
前記複数の鉄骨を、下端が前記掘削孔内に挿入され、前記場所打ち丸杭の上面よりも上方に位置するように保持する工程と、
トレミー管を通して、前記掘削孔内に前記場所打ち丸杭を構成するコンクリートを打設する工程と、
複数の鉄骨を下降させることにより、これら鉄骨の下端を前記コンクリート内に埋入させる工程と、を含むことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造の構築方法。
【請求項6】
請求項3から5のうち何れか1項に記載の方法により構築されたことを特徴とする鉄骨と場所打ち丸杭の接合構造。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【公開番号】特開2011−12415(P2011−12415A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−155797(P2009−155797)
【出願日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【Fターム(参考)】
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