JP2002242176A - 杭頭アンカー筋の定着構造 - Google Patents

杭頭アンカー筋の定着構造

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JP2002242176A
JP2002242176A JP2001039508A JP2001039508A JP2002242176A JP 2002242176 A JP2002242176 A JP 2002242176A JP 2001039508 A JP2001039508 A JP 2001039508A JP 2001039508 A JP2001039508 A JP 2001039508A JP 2002242176 A JP2002242176 A JP 2002242176A
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Matsujiro Tomono
松次郎 伴野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 杭頭アンカー筋を容易に取り付けることがで
き、上部構造からの引抜力もスムーズに伝達できる信頼
性の高い杭頭アンカー筋の定着構造を提供する。 【解決手段】 あらかじめ杭頭端板2に、下方に広がる
アンカー筋定着孔3を設けておく。電磁誘導などを利用
した加熱装置により、杭頭アンカー筋11の下端を高温
に加熱する。アンカー筋11の加熱した端部を定着孔3
に差し込み、そのまま押圧力を加える。加熱されたアン
カー筋11の端部が定着孔3内で流動変形し、拡径部1
2を形成する。拡径部12が定着孔3に係止されること
で、アンカー筋11の抜け出しがなくなり、杭頭アンカ
ー筋11として、杭基礎と上部構造との間でのスムーズ
な応力伝達が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、PC杭やPHC
杭などの既製杭の頭部と、フーチングや基礎スラブ、地
中梁などの構造体基礎部とを連結一体化するための杭頭
アンカー筋の定着構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】地盤に打設した既製杭とフーチングや基
礎スラブなどの構造体基礎部を連結一体化する構造とし
て、中空既製杭の場合、杭頭部に鉄筋籠を挿入し、コン
クリートの打設により一体化するものが知られている。
【0003】また、例えば特開平6−330522号公
報には、環状の底板の上面に複数本の杭頭鉄筋(杭頭ア
ンカー筋)を取り付けた杭頭接合体を、既製コンクリー
ト杭の端板に形成されているプレストレス導入用のねじ
孔にボルト接合するようにした取付構造が記載されてい
る。また、これに類するものとして、端板のプレストレ
ス導入用のねじ孔に異形鉄筋からなる杭頭アンカー筋を
カプラーなどを利用して、直接、取り付ける構造も知ら
れている。
【0004】さらに、特開平6−108461号公報に
は、取付け板を備えた鉄筋籠を端板のプレストレス導入
用のねじ孔にボルト接合した構造が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】杭頭アンカー筋の取付
けに関し、杭頭部に鉄筋籠を挿入する場合、先端が開放
された中空既製杭を埋設工法で施工する場合など、杭の
中空部内にソイルセメントなどが入ってくるため、鉄筋
籠を挿入することができない場合がある。また、鉄筋籠
の径が杭径以内に制限されるため、フーチングなどの構
造体基礎部との応力伝達の面で不利となる。
【0006】また、端板のプレストレス導入用のねじ孔
を利用して、杭頭鉄筋をそのまま、あるいは環状の底板
と一体化した杭頭接合体、鉄筋籠などの形でボルト接合
する場合、杭の埋設施工の際に端板の上面側に開口する
ねじ孔にソイルセメントあるいは土砂が入り込み、ボル
ト接合が困難となる場合がある。
【0007】そのため、予めねじ孔に詰物をしておき、
あとから外してねじ孔を清掃して使用するといった方法
も取られているが、現場作業が煩雑となり、また詰まり
が残っている場合には接合が不安定となるといった欠点
がある。
【0008】また、底板と杭頭アンカー筋を一体化した
杭頭接合体の場合、組み立てた杭頭接合体が嵩張るた
め、運搬、搬入に不便であるといった欠点がある。ま
た、従来の杭頭アンカー筋の定着構造では、上部構造か
らの引抜力に対する応力の伝達に不安があり、設計上、
問題となる場合がある。
【0009】本願発明は上述のような課題の解決を図っ
たものであり、杭頭アンカー筋を容易に取り付けること
ができ、上部構造からの引抜力もスムーズに伝達できる
信頼性の高い杭頭アンカー筋の定着構造を提供すること
を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に係る杭
頭アンカー筋の定着構造は、杭頭部の端板に下方が広が
ったアンカー筋定着孔を形成しておき、先端に係止用の
拡径部を有するアンカー筋の前記拡径部を前記アンカー
筋定着孔に係止してなることを特徴とするものである。
【0011】下方が広がったアンカー筋定着孔というの
は、孔口より下方に向けて広がりがあることでアンカー
筋端部の拡径部を係止できるようにしたものであり、徐
々に直線的に広がるものや、断面が丸みを帯びたもの
や、途中から径が急激に拡大しているものなど、種々の
形態が考えられ、係止されたアンカー筋との間で必要な
引抜き抵抗を与えることができるものであれば、特に限
定されない。
【0012】本願発明の定着構造は、端板のアンカー筋
定着孔にアンカー筋の拡径部を係止する構造であるた
め、圧縮方向の力だけでなく上部構造からの引抜力もス
ムーズに伝達することができる。
【0013】請求項2は、請求項1に係る杭頭アンカー
筋の定着構造において、アンカー筋の拡径部が、先端部
を加熱したアンカー筋を端板の定着孔へ挿入して押し付
けることにより、定着孔内で変形させて成形したもので
ある場合を限定したものである。
【0014】加熱方法は特に限定されないが、杭の施工
現場で簡便に行なえる方法としては、電磁誘導等を利用
した加熱方法が比較的容易であり、簡易な装置でアンカ
ー筋の端部を高温に赤熱させ、拡径部を形成することが
できる。
【0015】本願の請求項3に係る杭頭アンカー筋の定
着構造は、杭頭部の端板の上面に、下方が広がったアン
カー筋定着孔を形成したジョイントプレートを接合し、
先端に係止用の拡径部を有するアンカー筋の前記拡径部
を前記アンカー筋定着孔に係止してなることを特徴とす
るものである。
【0016】請求項1、2に係る定着構造では、端板自
体にアンカー筋定着孔を形成しているのに対し、請求項
3ではジョイントプレートを介在させ、ジョイントプレ
ートに形成したアンカー筋定着孔を利用するようにして
いる。
【0017】この場合、請求項1、2に係る発明のよう
にアンカー筋の先端を加熱する必要がない反面、ジョイ
ントプレートを余分に必要とすることになる。請求項4
は、請求項3に係る杭頭アンカー筋の定着構造におい
て、前記ジョンイトプレートが、杭頭部の端板に形成さ
れているねじ孔にボルト接合により着脱可能となってい
る場合を限定したものである。
【0018】請求項3に係る発明では、ジョイントプレ
ートを杭頭部の端板に取り付ける前に、ジョイントプレ
ートの定着孔にアンカー筋を通し、その拡径部を係止さ
せてから端板に固定する必要があるが、ジョイントプレ
ートをボルトで着脱自在としておくことで、その作業が
容易となる。また、このボルトによる取り付けは、端板
に形成されているプレストレス導入用のねじ孔などを利
用することができる。
【0019】また、あらかじめジョイントプレートだけ
取り付けて杭の建込みを行い、その後、一旦ボルトを外
してアンカー筋を通した後、再びボルトで止め付けると
いったことも可能である。この場合、杭頭端板のねじ孔
がボルトで塞がれていることで、施工時の詰まりを防止
することができる。
【0020】なお、請求項4に係る発明では、杭頭端板
とジョイントプレートがボルトの締付け力で結合されて
いることで、杭頭部に作用する引張力や曲げには、ボル
トの締付け力とボルトの伸びでもたせる構造となってい
る。
【0021】また、杭頭部に作用するせん断力に対して
は、ボルトの締め付けよるフランジの摩擦接合で抵抗さ
せることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本願の請求項1、2に係
る発明の一実施形態を示したもので、(a) 、(b) に示す
ように、あらかじめ中空杭1のリング状の杭頭端板2
に、下方に広がるアンカー筋定着孔3を形成してあり、
杭頭アンカー筋11の端部に形成した拡径部12をこの
定着孔3内に納める形で係止させることで、杭頭アンカ
ー筋11を杭1の頭部に定着させている。
【0023】このような構造は、例えば杭1の製造時に
あらかじめ拡径部を有する複数の短尺の杭頭アンカー筋
を組み込んだ形で成形し、そのアンカー筋にカプラーな
どで鉄筋を継ぎ足すことも考えられるが、本実施形態で
は電磁誘導などによる加熱を利用して後から杭頭アンカ
ー筋11を取り付けるようにしている。
【0024】すなわち、下方に広がるアンカー筋定着孔
3を有する端板を設けた杭1の定着孔3に、端部を高温
に赤熱させた杭頭アンカー筋11を差し込み、押圧力を
加えることで、定着孔3内で流動変形させ拡径部12を
成形する。
【0025】この場合、杭1は杭頭端板2の定着孔3以
外は、通常のPC杭やPHC杭などと同様の製造方法で
製造し、現場に搬入して、同様の施工方法で建込みを行
うことができる。
【0026】拡径部2が形成された状態では、杭頭アン
カー筋11の抜け出しがないため、杭頭アンカー筋11
として基礎のコンクリート中に埋設された状態で、曲
げ、引張などに対し、杭基礎と上部構造との間でスムー
ズな応力伝達が図れる。
【0027】図2は、本願の請求項2に係る発明の他の
実施形態を示したもので、この例では、加熱した杭頭ア
ンカー筋11の先端が押し付けられる杭頭端板下面位置
に、耐熱性の養生部材13を介在させ、その部分のコン
クリートを傷めないようにしている。
【0028】養生部材13の材質は、セラミック、金
属、硬質合成樹脂、その他特に限定されないが、必要な
強度を有し、かつ断熱性が得られるものがより好まし
い。また、この例ではコンクリートの養生部材(アンカ
ー筋11を取り付ける際の養生部材)として、プレート
状の養生部材13を用いているが、プレート状のもの代
わりにブロック状のもの、その他任意の形状のものを用
いることができる。
【0029】図3は、本願の請求項3、4に係る発明の
一実施形態を示したもので、リング状の杭頭端板2の上
にリング状のジョイントプレート3を重ね併せ、このジ
ョイントプレートに形成された下方に広がるアンカー筋
定着孔5に対し、杭頭アンカー筋11下端の拡径部12
を係止させている。
【0030】ジョイントプレート3には、アンカー筋定
着孔5の他、貫通孔6が形成されており、この貫通孔6
に通したボルト7を成形時のプレストレス導入用に設け
られている杭頭端板のねじ孔2aに螺合させることで、
端板2に着脱可能となっている。
【0031】したがって、施工現場において、杭頭アン
カー筋をジョイントプレート3の図中下側(アンカー筋
定着孔5が広がっている側)から挿入し、その状態で杭
頭端板2にボルト7で接合することで杭頭アンカー筋1
1を容易に取り付けることができ、かつ定着孔5との係
止により引抜力に対しても十分に抵抗できる構造とな
る。
【0032】また、杭1の建込みの際、ジョイントプレ
ート3のみをボルト7で取り付けておけば、端板2のね
じ孔2aが詰まるのを防ぐことができる。なお、この実
施形態では、端板2とジョイントプレート3がほぼ同じ
平面形状のリング状の部材となっているが、ジョイント
プレート3が端板2と異なる平面形状のものであっても
よい。
【0033】図4は、杭頭アンカー筋の径φと、杭頭ア
ンカー筋端部の拡径部の高さhとの関係、すなわち杭頭
アンカー筋11に作用する引張力を十分に伝達するため
に、拡径部12の高さhをどの程度確保したらよいかの
関係を説明するための図である。
【0034】径がφの1本の杭頭アンカー筋11に作用
する引張応力をσs 、拡径部12の拡径位置でのせん断
応力をτs と表すと、 πφhτs ≧(πφ2 σs )/4 … (1) であれば、拡径部12が杭頭アンカー筋11に作用する
引張力に十分抵抗できることになり、上記(1) 式より、
拡径部の高さhは、 h≧0.44φ … (2) とすることが望ましい。なお、図4は形態に関し、一例
を挙げたものであり、拡径部の断面形状に応じて同様に
拡径部の必要とする大きさなどを求めることができる。
【0035】
【発明の効果】 本願の請求項1に係る杭頭アンカー
筋の定着構造では、杭頭端板に形成した下方に広がるア
ンカー筋定着孔にアンカー筋の拡径部を係止する構造で
あるため、圧縮方向の力だけでなく上部構造からの引抜
力もスムーズに伝達し、杭頭アンカー筋としての機能を
最大限に発揮させることができる。
【0036】 請求項2に係る発明は、さらにアンカ
ー筋の杭頭端板への取付けを、施工現場で簡便に行なう
ことができるという効果を有する。
【0037】 本願の請求項3に係る杭頭アンカー筋
の定着構造では、ジョイントプレートに形成した下方に
広がるアンカー筋定着孔にアンカー筋の拡径部を係止す
る構造であるため、圧縮方向の力だけでなく上部構造か
らの引抜力もスムーズに伝達し、杭頭アンカー筋として
の機能を最大限に発揮させることができる。
【0038】 請求項4に係る発明は、さらにアンカ
ー筋の杭頭端板への取付けを、施工現場で簡便に行なう
ことができるという効果を有し、また杭の建込みを端板
にジョイントプレートを接合した状態で行えば、施工時
における杭頭端板のねじ孔の詰まりを防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願の請求項1、2に係る発明の一実施形態
を示したもので、(a) は杭頭アンカー筋の定着部の構造
を示す鉛直断面図、(b) は杭頭部の平面図、(c) は杭頭
部の斜視図である。
【図2】 本願の請求項2に係る発明の他の実施形態を
示す杭頭アンカー筋定着部の鉛直断面図である。
【図3】 本願の請求項3、4に係る発明の一実施形態
を示したもので、(a) は杭頭アンカー筋の定着部の構造
を示す鉛直断面図、(b) は杭頭端板へのジョイントプレ
ートのボルト接合の状態を示す鉛直断面図、(c) は杭頭
部の斜視図である。
【図4】 杭頭アンカー筋の径φと、杭頭アンカー筋端
部の拡径部の高さhとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1…杭、2…杭頭端板、2a…ねじ孔、3…アンカー筋
定着孔、4…ジョイントプレート、5…アンカー筋定着
孔、6…貫通孔、7…ボルト、11…杭頭アンカー筋、
12…拡径部、13…養生部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 杭頭部の端板に下方が広がったアンカー
    筋定着孔を形成しておき、先端に係止用の拡径部を有す
    るアンカー筋の前記拡径部を前記アンカー筋定着孔に係
    止してなることを特徴とする杭頭アンカー筋の定着構
    造。
  2. 【請求項2】 前記拡径部は、先端部を加熱したアンカ
    ー筋を前記定着孔へ挿入して押し付けることにより、定
    着孔内で変形させて成形したものである請求項1記載の
    杭頭アンカー筋の定着構造。
  3. 【請求項3】 杭頭部の端板の上面に、下方が広がった
    アンカー筋定着孔を形成したジョイントプレートを接合
    し、先端に係止用の拡径部を有するアンカー筋の前記拡
    径部を前記アンカー筋定着孔に係止してなることを特徴
    とする杭頭アンカー筋の定着構造。
  4. 【請求項4】 前記ジョイントプレートは、杭頭部の端
    板に形成されているねじ孔にボルト接合により着脱可能
    となっている請求項3記載の杭頭アンカー筋の定着構
    造。
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Cited By (7)

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