説明

SC杭、その製造方法及び杭頭処理方法

【課題】あらかじめ埋め込んだアンカー鉄筋を容易に露出させることができ、杭頭処理を短時間で容易に行うことができるSC杭、その製造方法及び杭頭処理方法を提供する。
【解決手段】杭頭部のコンクリート層3には鉄筋籠5が埋め込まれ、鉄筋籠5は杭頭部コンクリート層3を杭頭部上部側3aと杭頭部下部側3bとに仕切るように、外周が鋼管2の内周に固定された仕切板6と、仕切板6に周方向に間隔を置いて設けられ、杭頭部上部コンクリート層3a及び杭頭部下部コンクリート層3bのそれぞれに延びる複数のアンカー鉄筋7とを備え、杭頭部上部コンクリート層3aのアンカー鉄筋7aは被覆パイプ11で被覆され、被覆パイプ11の上端部は杭端板13に連結されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、SC杭、その製造方法及び杭頭処理方法に関し、さらに詳細には、杭頭部と構造物基礎とを接合するために施される杭頭処理に対応するための技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、短工期とローコスト化の観点から、既製コンクリート杭の高支持力化が進み、従来の埋込み杭工法と比較すると同径の杭でも2〜3倍の支持力を持つようになった。このため、地震時に1本の杭が負担する水平力も従来よりも大きくなったことから、小口径でも大きな耐力を持つSC杭(外殻鋼管付きコンクリート杭)を採用する事例が増えてきた。
【0003】
このようなSC杭の1つとして、杭頭部のコンクリート層に構造物基礎と接合するためのアンカー鉄筋をあらかじめ埋め込んだものが知られている(例えば特許文献1参照)。このアンカー鉄筋入りSC杭は、従来行われてきた杭施工後のアンカー鉄筋の鋼管への溶接作業が不要となるという利点がある。しかしながら、その一方、あらかじめコンクリート層に埋め込んだアンカー鉄筋を露出させなければならず、杭頭処理に多大な手間と労力を要する。すなわち、杭施工後、杭頭部の鋼管を周方向及び軸方向に切断したうえ、杭頭内部に破砕機を入れてコンクリートを破砕し、さらにはアンカー鉄筋まわりのコンクリートを斫り、杭端板とアンカー鉄筋との切断をする等の作業をしなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平7−18675号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、あらかじめ埋め込んだアンカー鉄筋を容易に露出させることができ、杭頭処理を短時間で容易に行うことができるSC杭、その製造方法及び杭頭処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、鋼管の内周に筒状のコンクリート層を有するとともに、杭頭部端部に前記コンクリート層の端部を覆う杭端板を有するSC杭であって、
杭頭部のコンクリート層には鉄筋籠が埋め込まれ、
この鉄筋籠は杭頭部コンクリート層を杭頭部上部側と杭頭部下部側とに仕切るように、外周が前記鋼管の内周に固定された環状の仕切板と、
この仕切板に周方向に間隔を置いて設けられ、前記杭頭部上部側コンクリート層及び杭頭部下部側コンクリート層のそれぞれに延びる複数のアンカー鉄筋とを備え、
前記杭頭部上部側コンクリート層のアンカー鉄筋は被覆パイプで被覆され、この被覆パイプの上端部は前記杭端板に連結されていることを特徴とするSC杭にある。
【0007】
より具体的には、前記杭端板には周方向に間隔を置いて複数の孔が設けられ、これらの孔に前記各被覆パイプの上端部が挿入されている。また、前記杭端板の表面に補助板が固定され、この補助板は周方向に間隔を置いて複数の突起を有し、各突起は前記被覆パイプに挿入されている。
【0008】
また、この発明は、SC杭の製造方法であって、環状の仕切板に周方向に間隔を置いてその両側に延びる複数のアンカー鉄筋を取り付けて鉄筋籠を作る工程と、
杭頭部上部側となるアンカー鉄筋に被覆パイプを被覆する工程と、
前記鉄筋籠を鋼管内に配置し、前記仕切板の外周を鋼管の内周に固定する工程と、
前記鋼管端部に杭端板を固定するとともに、該杭端板に前記被覆パイプの端部を連結する工程と、
前記鋼管内部にコンクリートを供給して遠心成形により、前記鉄筋籠が埋め込まれたコンクリート層を鋼管内周に形成する工程と
を備えたことを特徴とするSC杭の製造方法にある。
【0009】
さらに、この発明は上記SC杭の杭頭処理方法であって、
前記SC杭を地盤に埋設した後、前記仕切板位置で前記鋼管を周方向に切断する工程と、
前記仕切板よりも上方の前記杭頭部上部側コンクリート層及びその外周の鋼管部分を含む杭頭部上部を引抜き撤去し、前記杭頭部上部側のアンカー鉄筋を露出させる工程と
を備えたことを特徴とするSC杭の杭頭処理方法にある。
【発明の効果】
【0010】
この発明によれば、SC杭の杭頭部のコンクリート層にこれを杭頭部上部側及び杭頭部下部側に仕切る仕切板とアンカー鉄筋とを有する鉄筋籠を埋込み、杭頭部上部側コンクリート層のアンカー鉄筋を被覆パイプで被覆しておくので、鋼管を周方向に切断して仕切板の上方の杭頭部上部を引き抜くだけでアンカー鉄筋を露出させることができる。したがって、鋼管の軸方向切断や、コンクリート層の破砕、さらには斫り作業が全く不要となり、杭頭処理作業を極めて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】この発明の実施形態を示す杭頭部の軸方向断面図である。
【図2】図1のA−A線矢視断面図である。
【図3】図1のB−B線矢視断面図である。
【図4】杭頭処理方法の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1〜図3に示すように、SC杭は鋼管2の内周に筒状のコンクリート層3を有する既製杭である。図はSC杭の杭頭部1のみを示し、杭頭部1の端部には外周が鋼管2に溶接されてコンクリート層3の端部を覆う環状の杭端板4が設けられている。
【0013】
杭頭部1のコンクリート層3には鉄筋籠5が埋め込まれている。鉄筋籠5は、環状の仕切板6と、複数のアンカー鉄筋7とを主体としている。仕切板6は、これを境に杭頭部1のコンクリート層3を杭頭部上部側コンクリート層3aと杭頭部下部側コンクリート層3bとに仕切る部材であり、その外周が鋼管2の内周に杭頭部下部側で溶接により固定されている。以下、コンクリート層3に限らず他の部材に関しても、仕切板6を境にその上方側を杭頭部上部側及び下方側を杭頭部下部側と称する。
【0014】
仕切板6には周方向に間隔を置いて複数の孔8が設けられ、アンカー鉄筋7はこれらの孔8を貫通して、すなわち杭頭部上部側コンクリート層3a及び杭頭部下部側コンクリート層3bのそれぞれに延びるように配置されている。これらのアンカー鉄筋7は杭頭部下部側7bで溶接により仕切板6に固定されている。杭頭部下部側の各アンカー鉄筋7bはフープ筋9により互いに固定され、また、固定筋10により鋼管2の内周に固定されている。
【0015】
杭頭部上部側のアンカー鉄筋7aは被覆パイプ11で被覆されている。この被覆パイプ11はアンカー鉄筋7aとコンクリート層3aとの縁を切るためのもので、軽微なもの例えば塩化ビニル製のパイプや、発泡スチロール製のパイプが用いられている。杭端板4には周方向に間隔を置いて複数の孔12が設けられ、被覆パイプ11の上端部はこの孔12に挿入されることにより、杭端板4に連結されている。
【0016】
杭端板4には環状の補助板13が固定されている。補助板13は周方向に間隔を置いた複数の突起14を有し、各突起14は被覆パイプ14に挿入されている。コンクリート層3は遠心成形により成形され、成形時に被覆パイプ11に大きな遠心力が作用する。被覆パイプ11は上記のように軽微なもので剛性が小さく、そのままだと成形時に変形を生じてしまう。突起14はこれを被覆パイプ11に挿入することにより、被覆パイプ11の見かけ上の剛性を高め、変形を防止するためのものである。したがって、突起14の長さは杭頭部上部側コンクリート層3aのアンカー鉄筋7aの長さに応じて、適宜選択される。逆に、アンカー鉄筋7aの長さが杭端板4の孔12に入り込む程度のものであれば、突起14付きの補助板13は不要である。なお、図示では突起14は中空管状となっているが中実でもよい。
【0017】
補助板13は1枚の板とするに限らず、1つの突起14ごとに1つの補助板とする形態をとってもよく、この場合複数枚の補助板が環状に配置されることになる。すなわち、この明細書でいう「環状の補助板」とは、1枚の環状の補助板に限らず、環状に配置された複数枚の補助板をも含む概念である。
【0018】
次に上記SC杭の製造法について説明する。
【0019】
(1)鉄筋籠5の製造
仕切板6に設けた孔8に複数のアンカー鉄筋7を貫通させる。貫通によって、アンカー鉄筋7は仕切板6の両側に延び、その一方側が杭頭部上部側コンクリート層3aに埋め込まれる部分であり、他方側が杭頭部下部側コンクリート層3bに埋め込まれる部分である。そして、各アンカー鉄筋7を杭頭部下部側となる位置で仕切板6に溶接する。また、杭頭部下部側となるアンカー鉄筋5の端部にフープ筋9を溶接するとともに、固定鉄筋10を取り付ける。
【0020】
(2)被覆パイプ11の取付け
杭頭部上部側となる各アンカー鉄筋7aを塩化ビニル製パイプや発泡スチロール製パイプなどの被覆パイプ11で被覆する。被覆パイプ11の取付けは、次の鉄筋籠5のセット後に行ってもよい。
【0021】
(3)鉄筋籠5のセット
鉄筋籠5を鋼管2内に配置し、仕切板6の外周を鋼管2の内周に杭頭部下部側で溶接する。また、固定鉄筋10を鋼管2の内周に溶接する。
【0022】
(4)杭端板4の取付け
各被覆パイプ11の端部を杭端板4の孔12に挿入し、杭端板4を鋼管2の端部に溶接する。
【0023】
(5)補助板13の取付け
補助板13の各突起14を被覆パイプ11に挿入し、補助板13を杭端板4に溶接する。
【0024】
(6)コンクリート層3の遠心成形
鋼管2内にコンクリートを供給し、鋼管2を高速回転させる遠心成形により、鋼管2の内周に鉄筋籠5が埋め込まれたコンクリート層3を形成する。
【0025】
次に、図4を参照して、上記SC杭の杭頭処理方法について説明する。
図4(a)は、プレボーリング工法や中掘工法などの埋込み杭工法によりSC杭を地盤に埋設施工した状態を示している。施工後、同図(b)に示すように、杭頭部1の鋼管2を周方向に沿って切断する。符号Cは切断ラインを示している。切断位置は、図1のイで示す仕切板6の位置、より具体的には仕切板6の上端面位置である。
【0026】
鋼管2の切断後、同図(c)に示すように、杭頭部1の上端に吊り具15を取付け、この吊り具15により、仕切板6よりも上方の杭頭部上部1a(図1に示した杭頭部上部側コンクリート層3a及びその外周の鋼管2部分)を引抜き撤去する。これにより、同図(d)に示すように、杭頭部上部側のアンカー鉄筋7aが露出する。なお、コンクリート層3aは仕切板6に付着しているが、コンクリート層3aは吊り上げにより容易に仕切板6から剥離する。必要に応じて仕切板6とコンクリート層3aとの付着面に剥離剤を塗布しておいてもよい。
【0027】
上記のように、この発明によれば、SC杭の杭頭部のコンクリート層にこれを杭頭部上部側及び杭頭部下部側に仕切る仕切板とアンカー鉄筋とを有する鉄筋籠を埋込み、杭頭部上部側のアンカー鉄筋を被覆パイプで被覆しておくので、鋼管を周方向に切断して仕切板の上方の杭頭部上部を引き抜くだけでアンカー鉄筋を露出させることができる。したがって、鋼管の軸方向切断や、コンクリート層の破砕、さらには斫り作業が全く不要となり、杭頭処理作業を極めて容易に行うことができる。
【0028】
上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、杭端板4は、継ぎ杭とする場合を考慮して環状のものとするのが一般的である。しかし、この発明が適用される杭頭部においては杭が継ぎ足されることがないので、必ずしも環状とする必要はなく、単に円板状のもの(盲板)としてもよい。この点は、補助板13についても同様である。
【符号の説明】
【0029】
1 杭頭部
2 鋼管
3 コンクリート層
3a 杭頭部上部側コンクリート層
3b 杭頭部下部側コンクリート層
4 杭端板
5 鉄筋籠
6 仕切板
7 アンカー鉄筋
11 被覆パイプ
13 補助板
14 突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼管の内周に筒状のコンクリート層を有するとともに、杭頭部端部に前記コンクリート層の端部を覆う杭端板を有するSC杭であって、
杭頭部のコンクリート層には鉄筋籠が埋め込まれ、
この鉄筋籠は杭頭部コンクリート層を杭頭部上部側と杭頭部下部側とに仕切るように、外周が前記鋼管の内周に固定された環状の仕切板と、
この仕切板に周方向に間隔を置いて設けられ、前記杭頭部上部側コンクリート層及び杭頭部下部側コンクリート層のそれぞれに延びる複数のアンカー鉄筋とを備え、
前記杭頭部上部側コンクリート層のアンカー鉄筋は被覆パイプで被覆され、この被覆パイプの上端部は前記杭端板に連結されていることを特徴とするSC杭。
【請求項2】
前記杭端板には周方向に間隔を置いて複数の孔が設けられ、これらの孔に前記各被覆パイプの上端部が挿入されていることを特徴とする請求項1記載のSC杭。
【請求項3】
前記杭端板の表面に補助板が固定され、この補助板は周方向に間隔を置いて複数の突起を有し、各突起は前記被覆パイプに挿入されていることを特徴とする請求項2記載のSC杭。
【請求項4】
環状の仕切板に周方向に間隔を置いてその両側に延びる複数のアンカー鉄筋を取り付けて鉄筋籠を作る工程と、
杭頭部上部側となるアンカー鉄筋に被覆パイプを被覆する工程と、
前記鉄筋籠を鋼管内に配置し、前記仕切板の外周を鋼管の内周に固定する工程と、
前記鋼管端部に杭端板を固定するとともに、該杭端板に前記被覆パイプの端部を連結する工程と、
前記鋼管内部にコンクリートを供給して遠心成形により、前記鉄筋籠が埋め込まれたコンクリート層を鋼管内周に形成する工程と
を備えたことを特徴とするSC杭の製造方法。
【請求項5】
請求項1〜3のいずれかに記載のSC杭の杭頭処理方法であって、
前記SC杭を地盤に埋設した後、前記仕切板位置で前記鋼管を周方向に切断する工程と、
前記仕切板よりも上方の前記杭頭部上部側コンクリート層及びその外周の鋼管部分を含む杭頭部上部を引抜き撤去し、前記杭頭部上部側のアンカー鉄筋を露出させる工程と
を備えたことを特徴とするSC杭の杭頭処理方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−255394(P2010−255394A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−126057(P2009−126057)
【出願日】平成21年5月26日(2009.5.26)
【出願人】(505408686)ジャパンパイル株式会社 (67)
【Fターム(参考)】