JP2005023569A - Ｈ型コンクリート杭 - Google Patents

Abstract

【課題】アンダーパスの側壁を形成するプレテンション方式プレストレストＨ型コンクリート杭は、圧縮側の応力が厳しくなり許容値を超えるので対策を要する。
【解決手段】プレテンション方式プレストレストＨ型コンクリート杭１０のアンダーパス底版と接する部分１５を超高強度コンクリートを用いて形成する。別の技術としてＰＣ緊張材にアンボンド区間を設け、現場施工後アンボンド部を切断して圧縮力を開放可能とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ型コンクリート杭に関し、特に都市部における平面交差道路を立体交差にするためのアンダーパスの側壁として好適に用いることができるＨ型コンクリート杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンダーパスを施工する場合に、アンダーパスの側壁となる部分に矢板又は杭を連続的に打設し、防水処理、切梁処理などを施した後、アンダーパス路面を掘下げ、道路を構築する技術がある。
【０００３】
このようなアンダーパスを施工する場合、鋼杭やコンクリート矢板に代り、角杭を整列施工して壁体を形成する壁体パイル技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
このような壁体パイルとしてはプレテンション方式のプレストレストコンクリート製品が用いられ、曲げ剛性が大きく、自立形式の壁体として使用することができ、変位量を少くすることができるとされている。
【０００５】
しかしながら、例えばアンダーパスの側壁では、アンダーパス底版コンクリートから上方の壁体は土圧による曲げモーメントが作用するため、その基底部に大きな圧縮応力が発生する。これを緩和するため、従来は壁体の断面を大きくして壁厚の厚い壁体とするとか土圧に対応する控材を設けるとかの対策が必要であった。このため杭の重量が大きくなり、運搬や沈設機械も大型化し、作業に困難性を生ずるなどの問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭４８−９９９０８号公報（第１−２頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
プレテンション方式のプレストレスト部材の杭を工場から運搬したり地中に打設する場合、その運搬や打設重機の能力の観点から、できるだけ杭を軽量化することが望ましい。杭の幅は施工速度に影響するのでこれを１ｍ程度とすれば、できるだけ厚さを小さくする必要がある。厚さを小さくした場合、圧縮側の応力が厳しくなり許容値を超えるという問題がある。
【０００８】
杭の打設精度は土質状況や作業員の熟練度に大きく影響され、杭間の隙間の精度はある程度の誤差を許容せざるをえない。
【０００９】
本発明は軽量で強度が大きく、止水性に富み、迅速施工に適した、アンダーパス側壁用のＨ型コンクリート杭を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、長手方向の一部を、超高強度コンクリートを用いて形成したことを特徴とするＨ型コンクリート杭である。この技術では土圧により圧縮応力の厳しくなる部分のみ超高強度コンクリートを用いた合成構造とする。このことによって、杭の厚さを抑えることができると共に、厚さの薄い杭でも大きい曲げモーメントに対応できる。
【００１１】
また、本発明の別の発明は、ＰＣ緊張材の長手方向一部にアンボンド区間を設け、現場施工後アンボンド部の端部を切断して圧縮力を開放可能としたプレテンション方式プレストレストコンクリート製のＨ型コンクリート杭である。この杭は、圧縮応力の厳しくなる部分のＰＣ緊張材をアンボンドとしておき、土圧が載荷する前にアンボンド部の片端でＰＣ緊張材を切断し、ＰＣ緊張材による圧縮力を抜くことにより、その部分のコンクリートに発生する圧縮応力度を低減させ、許容値内におさめる。
【００１２】
さらに上記Ｈ型コンクリート杭の隣接する杭同士の連接部に軸対称な一対の相欠きを備えたことによって、隣接杭同士の接合部に目地開きが生じた場合でも、この軸対称な一対の相欠きが狭い隙間を形成しているので、シール性が高く、止水性を確保することが容易である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例を示すＨ型コンクリート杭の斜視図である。この実施例では全体断面がほぼ矩形で左右側面に杭の長手方向に沿う大きな凹条１１を備えている。この凹条１１は、杭１０の沈設時にオーガドリルを収納すると共に、杭の沈設後は鉄筋コンクリートを打設して隣接する杭同士を強固に結合して壁体を形成すると共に、止水性を高めるものである。この杭１０はプレテンション方式プレストレストＨ型コンクリート杭である。
【００１５】
この杭は左右側面の長手方向凹条１１内にオーガドリルを内蔵させてこのオーガドリルで地盤を掘削しながら地中に沈設される。順次沈設された杭により連続的な地中壁が形成される。２列のＨ型コンクリート杭壁を地中に形成し、この地中杭壁間の地盤を掘削して、アンダーパスを構築する。この場合に、Ｈ型コンクリート杭はアンダーパスの路面より上方の部分は土圧によりアンダーパス側に倒れ込むような曲げモーメントを受ける。この曲げモーメントによって杭壁のアンダーパス路面より上方の空中に露出している部分の基底部、すなわちアンダーパスの底版に接する部分に最大曲げ圧縮応力度が生ずる。
【００１６】
図１に示すように本発明のプレテンション方式プレストレストＨ型コンクリート杭１０は、内面１２がアンダーパスの底版コンクリート（図示していない）に接する部分１５を超高強度コンクリートを用いて製造しておく。超高強度コンクリートはシリカヒューム等を混入した超高強度コンクリートもしくは繊維補強モルタルであって、圧縮強度１００〜１５０ＭＰａの強度を有する。従って、この杭１０は通常のＨ型コンクリート杭に比し、極めて大きな曲げ圧縮強度を有する。
【００１７】
図２は本発明の別の実施例のＨ型コンクリート杭１０を示すもので、ＰＣ緊張材１６は底版コンクリート（図示していない）に接する部分１７をアンボンド構造とし、コンクリートとＰＣ緊張材が付着しないようにしてあり、そのアンボンド部でＰＣ緊張材を切断可能なように箱抜き１８を設けておく。箱抜き１８は底版の下端位置に設ける。その理由は底版コンクリートを打設するので跡埋め処理が見えなくなり、好ましいからである。
【００１８】
図はＰＣ緊張材１６を１本だけ示しているが、すべて同様である。
【００１９】
この例では、ＰＣ緊張材１６が切断されたアンボンド区間１７ではプレストレスが開放されるので、杭１０は反対側へ反ろうとし、土圧による曲げ力とバランスして、壁面を鉛直に保つ。アンボンド処理を施す部位及び応力は条件に応じて定めることができる。図２に示した杭１０の側面の凹条１１は図１で説明したものと同様の形状、作用、効果を有するものである。
【００２０】
次に、図３は隣接する杭１０ａ、１０ｂ同士の側部連接部の構造を示す杭の横断面図である。隣接する杭１０ａ、１０ｂの側面連接部に軸対称な一対の相欠き２１、２２を設けてある。この軸対称な一対の相欠きを設けることにより、杭の沈設時に杭が整列ガイドされると共に、隣接する杭１０ａ、１０ｂの目地２３の寸法が増減しても、相欠きの部分に細隙が形成されており、凹条１１内にコンクリートを打設して隣接する杭１０ａ、１０ｂ同士を強固に連結したとき、壁体の高い止水性が確保される。目地２３の目開きは例えば最大５ｃｍまで許容される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば曲げ応力が最も大きくなる部分に曲げ強度を著しく高める処理（超高強度コンクリート使用又はアンボンド区間形成）を施すことによって、杭全体の寸法を小さくし、重量を軽減することができ、杭の搬送や取扱いが容易となる。また大幅なコストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のＨ型コンクリート杭の斜視図である。
【図２】実施例のＨ型コンクリート杭の斜視図である。
【図３】隣接する杭同士の側部連結部を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ、１０ｂ Ｈ型コンクリート杭
１１ 凹条
１２ 内面
１５ 超高強度コンクリート区域（底版コンクリートに接する部分）
１６ ＰＣ緊張材
１７ アンボンド区間（底版コンクリートに接する部分）
１８ 箱抜き
２１、２２ 相欠き
２３ 目地

Claims (3)

1. 長手方向の一部を、超高強度コンクリートを用いて形成したことを特徴とするＨ型コンクリート杭。
2. ＰＣ緊張材の長手方向一部にアンボンド区間を設け、現場施工後アンボンド部の端部を切断して圧縮力を開放可能としたプレテンション方式プレストレストコンクリート製であることを特徴とするＨ型コンクリート杭。
3. 隣接する杭同士の連接部に軸対称な一対の相欠きを備えたことを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載のＨ型コンクリート杭。

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