JP2002115248A - 基礎杭頭部の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基礎杭の頭部に杭頭部とフーチングとを接合
するため接合鉄筋を確実かつ簡単に取り付けることがで
きて、杭頭部とフーチングとを確実に接合できるように
した基礎杭頭部の構造を提供する。 【解決手段】 鋼管杭１の上端部の外周に、接続金具２
を鋼管杭１の周方向に所定間隔おきに複数突設し、この
接続金具２に鋼管杭１の杭頭部をその上側に施工された
フーチング３に接合するための接合鉄筋４をそれぞれ突
設する。接続金具２は、鋼管杭１の外周に取り付けられ
て中空部を形成する側部金具２ａとこの側部金具２ａの
上端部と下端部にそれぞれ取り付けられた二枚の支圧板
２ｂおよび２ｃとから形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建造物の基礎杭
として地盤中に施工された鋼管杭、鋼管コンクリート杭
またはコンクリート杭などの基礎杭頭部の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリート構造の基礎として、フ
ーチングまたは基礎スラブ（以下「フーチング」とい
う）直下の地盤の耐力があまり期待できないために、フ
ーチングを介して伝えられる上部構造の応力を、耐力が
期待できる地盤まで杭によって伝える杭基礎が知られて
いる。

【０００３】この場合の基礎杭として、例えば鋼管杭ま
たは鋼管コンクリート杭などが使用され、これらの杭頭
部はフーチングと一体に接合されている。これまで、基
礎杭の杭頭部をフーチングと一体的に接合する方法とし
ては、例えば図７（ａ）に図示するような、基礎杭２０
の上端部に杭頭部とフーチングとを接合するための接合
鉄筋２１として鉄筋かごを突設する鉄筋かご方式、図７
（ｂ）に図示するような、基礎杭２０の上端部の外周に
接合鉄筋２１を直接溶接して突設するひげ筋方式、図７
（ｃ）に図示するような、基礎杭２０の上端部の外周に
ねじ式カプラーまたはナット２２を溶接し、このカプラ
ーまたはナット２２に接合鉄筋２１を螺合して突設する
カプラー方式が知られている。

【０００４】いずれの方式においても、基礎杭２０の上
端部に突設された接合鉄筋２１がフーチングのコンクリ
ート内に定着されることで、基礎杭２０の杭頭部とフー
チグとが一体的に接合される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鉄筋かご方式
の場合、接合鉄筋２１としての鉄筋かごは鋼管杭２０ａ
の上端部に充填されたコンクリート２０ｂ内に挿入して
突設されることから、鉄筋の配筋スペースがせまく、過
密配筋になりやすい。このため困難な施工を強いられる
だけでなく、力学性能が劣る等の課題があった。

【０００６】また、ひげ筋方式には現場溶接の品質保証
が難しい等の課題があり、カプラー方式には鉄筋かご方
式やひげ筋方式の上述するような問題点は解決できるも
のの、コスト高になる等の課題があった。

【０００７】また、カプラー方式の場合、多角柱状のカ
プラーを鋼管杭の外周に直接溶接して取り付ける際、例
えば図７（ｃ）に図示するようにカプラー２２の一側面
を鋼管杭２０ａの側面部に当接させ、その両端部を鋼管
杭２０ａに溶接することとなるが、この溶接がきわめて
面倒なものであった。

【０００８】しかも、カプラー２２を鋼管杭２０ａの外
周に溶接できても、この両端の溶接部間の距離ｍがきわ
めて短いため、基礎杭２０が水平方向に力Ｐを受けた時
などにモーメント抵抗が小さく、力学的な弱点になりや
すいという問題があった。

【０００９】このようなカプラー方式の問題点を解決す
る方法が、例えば特開平１１−２４７１８４号公報に掲
載されている。本公報に掲載の方法では、図７（ｄ）に
図示するようにカプラー（ねじ孔付接続具）の代わりに
通常の鋼管２３を使ってねじ鉄筋からなる接合鉄筋２１
を固定するため、コスト的にはカプラー方式に比べて改
善されるが、鋼管２３を杭頭部の外周に溶接するのは、
多角柱のカプラー２２を溶接する場合よりもさらに困難
なだけでなく、溶接部が力学的弱点であることにかわり
がない。

【００１０】さらに、カプラー方式と異なり、鋼管２３
に接合鉄筋２１としてねじ鉄筋を貫通させて固定するた
めには、鋼管２３の下端部と上端部から接合鉄筋２１に
固定ナット２４と２５をそれぞれ締め付ける必要があ
り、この場合、杭頭部の外周に鋼管２３を取り付けた後
から下側の固定ナット２４を接合鉄筋２１に締め付ける
のは容易でない。

【００１１】また、接合鉄筋２１に作用する軸力は固定
ナット２４および２５を介して鋼管２３に伝達される
が、鋼管２３の断面力は接合鉄筋２１の軸力と同程度に
なるため、かなり肉厚の鋼管を必要とし、現実的でない
等の課題がある。

【００１２】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、基礎杭の頭部に杭頭部とフーチングと
を接合するため接合鉄筋を簡単かつ確実に取り付けるこ
とができて、施工性の向上と経済施工を可能にした基礎
杭頭部の構造を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の基礎杭頭
部の構造は、杭頭部の外周に取り付けられた接続金具に
接合鉄筋が固定されてなる基礎杭頭部の構造において、
前記接続金具は、前記杭頭部の外周に取り付けられて中
空部を形成する側部金具と、この側部金具の上下に設け
られた支圧板とから形成され、前記接合鉄筋は前記上下
の支圧板を貫通して設けられていることを特徴とする。

【００１４】ここで、側部金具としては、杭頭部に取り
付けて形成される中空部に接合鉄筋を配置することがで
きるものであればよく、中空部の断面が半円形、台形、
三角形等となるものなど様々な形状のもを用いることが
できるが、例えば溝形鋼を適当な長さに切断したもの、
適当な長さに切断した２本のＬ形鋼を溝形状に突き合わ
せ、溶接したもの等を使用することができる。

【００１５】また、中空部の断面は必ずしも閉じている
必要はなく、前述の例ではＬ形鋼の突き合わせ部分に隙
間があっても構わないが、その場合は接合鉄筋が通らな
いような隙間とすることが望ましい。

【００１６】支圧板は側部金具の上下に設けられて、接
合鉄筋が側部金具に対して上下方向に移動するのを拘束
するので、側部金具と支圧板とを溶接により固定しない
場合には設置時に側部金具の断面を通過しない形状とす
る必要がある。

【００１７】上下の支圧板の間隔が長いほどせん断力に
抵抗する力が大きくなるので、側部金具はできるだけ長
い方が好ましいが、支圧板は必ずしも側部金具の上端よ
りも上部と側部金具の下端よりも下部とする必要はな
く、側部金具内の中間部に取り付けられていてもよい。

【００１８】請求項２記載の基礎杭頭部の構造は、請求
項１記載の基礎杭頭部の構造において、支圧板は側部金
具の上端部と下端部にそれぞれ溶接により取り付けられ
ていることを特徴とする。

【００１９】請求項３記載の基礎杭頭部の構造は、請求
項１または２記載の基礎杭頭部の構造において、中空部
に固化材が充填されていることを特徴とする。固化材と
しては、モルタルまたはコンクリート等を用いることが
できる。これらの固化材を充填することにより接合鉄筋
の固定度を向上させたり、腐食対策を行うことができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態 図１〜図３は、この発明に係る基礎杭頭部の構造の一例
を示し、図において基礎杭として施工された鋼管杭１の
上端部の外周に、接続金具２が鋼管杭１の周方向に所定
間隔おきに複数突設され、この接続金具２に鋼管杭１の
杭頭部をその上側に施工されたフーチング３に接合する
ための接合鉄筋４としてねじ鉄筋がそれぞれ突設されて
いる。

【００２１】接続金具２は、側部金具２ａとこの側部金
具２ａの上端部と下端部にそれぞれ取り付けられた二枚
の支圧板２ｂおよび２ｃとから形成されている。側部金
具２ａは鋼管杭１側に開口し、かつ鋼管杭１の上下方向
に連続する断面ほぼ溝形状に形成されている。また、側
部金具２ａは鋼管杭１の外側部に両側のフランジ２ｄ，
２ｄの先端をそれぞれ上下方向に連続溶接することによ
り取り付けられている。

【００２２】なお、側部金具２ａには、例えば溝形鋼を
適当な長さに切断したものが使用され、その際、接合鉄
筋４に作用する軸力の大きさ等を参酌して側部金具２ａ
の長さが適宜決められている。

【００２３】支圧板２ｂと２ｃはともに、中央に接合鉄
筋４を貫通させるための貫通孔２ｅを有し、側部金具２
ａの上端側と下端側にそれぞれ溶接によって取り付けら
れている。また、上側の支圧板２ｂと鋼管杭１との間に
は一定の隙間ｓが設けられ、下側の支圧板２ｃは鋼管杭
１の外周に密着させて取り付けられている。その際、支
圧板２ｃの鋼管杭１との当接部は鋼管杭１の外側部に隙
間なく密着するように、鋼管杭１の外周に沿って円弧状
に形成されている。

【００２４】なお、支圧板２ｂと２ｃはともに、側部金
具２ａと同様に接合鉄筋４に作用する軸力の大きさ等を
参酌して厚さが適宜決められている。接合鉄筋４は接続
金具２に上下の支圧板２ｂおよび２ｃの貫通孔２ｅと側
部金具２ａ内を鋼管杭１の軸方向に連続して貫通し、上
端側が上方向に所定長さ延びている。

【００２５】そして、支圧板２ｂの上側と支圧板２ｃの
下側から接合鉄筋４に固定ナット５ａと５ｂがそれぞれ
螺合されている。こうして、接合鉄筋４は接続金具２を
介して鋼管杭１の外周に上方に向けて突設されている。
なお、接合鉄筋４にはねじ鉄筋の他に丸鋼なども使用さ
れている。

【００２６】このような構成において、接合鉄筋４に作
用する軸力は定着ナット５ａおよび５ｂ、上下の支圧板
２ｂおよび２ｃ、側部金具２ａ、そして鋼管杭１へと確
実に伝達される。

【００２７】なお、図４〜図６に図示するように、各接
続金具２の上側の支圧板２ｂの代わりとして、各接続金
具２の上側の支圧板２ｂが鋼管杭１の円周方向に連続す
るリング状に形成された１枚の支圧板６（図６（ａ）参
照）を、また下側の支圧板２ｃの代わりとして支圧板６
を半割りにした支圧板７（図６（ｂ）参照）を使用して
もよい。

【００２８】このような支圧板６と７を使用すること
で、効率的な作業をおこなうことができるとともに、杭
頭部の剛性を高めることができる。また、図３（ｂ）に
図示するように側部金具２ａと上下の支圧板２ｂおよび
２ｃとで形成される中空部８に隙間ｓからモルタルやコ
ンクリート等の固化材９を充填することで、接続金具の
剛性を高め、接合鉄筋４に作用する軸力を鋼管杭１によ
り確実に伝達させることができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したとおりであ
り、特に接続金具の側部金具は杭頭部の外周に取り付け
られて中空部を形成するように形成されていることで、
両側フランジの先端を円弧状をなす杭頭部の外周に溶接
により簡単かつ確実に取り付けることができ、また側部
金具が溝形状をなす場合、溝形鋼を適当な長さに切断し
たものを側部金具として使用できるので特別なものを必
要とせず、施工性の向上と経済施工が図れる。

【００３０】また、接合鉄筋が、側部金具内とこの側部
金具の上端部と下端部にそれぞれ溶接された上下の支圧
板を貫通して設けられていることで、上下支圧板の上側
と下側から接合鉄筋に固定ナットを螺合したり、または
上下の支圧板に接合鉄筋を溶接する等の方法により、接
合鉄筋を接続金具に確実に定着させることができる。

【００３１】さらに、中空部に固化材が充填されている
ことで、接合鉄筋を接続金具により確実に定着させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は基礎杭頭部の構造を示す一部
斜視図である。

【図２】接続金具および接合鉄筋の取付状態を示す基礎
杭頭部の一部斜視図である。

【図３】接続金具および接合鉄筋の取付状態を示す基礎
杭頭部の一部を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は縦
断面図、（ｃ）は正面図である。

【図４】基礎杭頭部の構造を示し、（ａ）はその正面
図、（ｂ）は平面図である。

【図５】基礎杭頭部の構造を示し、（ａ）はその分解正
面図、（ｂ）は平面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は支圧板の他の例を示す平面図
である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は従来の基礎杭頭部の構造を示
す縦断面図、（ｄ）はその一部側面図、（ｅ）は一部平
面図である。

【符号の説明】

１ 鋼管杭 ２ 接続金具 ２ａ 側部金具 ２ｂ 支圧板 ２ｃ 支圧板 ２ｄ フランジ ３ フーチング ４ 接合鉄筋 ５ａ 固定ナット ５ｂ 固定ナット ６ 支圧板 ７ 支圧板 ８ 中空部

フロントページの続き (72)発明者 小國 嘉之 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D041 AA02 BA17 BA37 DB02 DB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭頭部の外周に取り付けられた接続金具
   に接合鉄筋が固定されてなる基礎杭頭部の構造におい
   て、前記接続金具は、前記杭頭部の外周に取り付けられ
   て中空部を形成する側部金具と、この側部金具の上下に
   設けられた支圧板とから形成され、前記接合鉄筋は前記
   支圧板を貫通して設けられていることを特徴とする基礎
   杭頭部の構造。
2. 【請求項２】 支圧板は、側部金具の上端部と下端部に
   それぞれ溶接により取り付けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の基礎杭頭部の構造。
3. 【請求項３】 中空部に固化材が充填されていることを
   特徴とする請求項１または２記載の基礎杭頭部の構造。