JP2007230187A - 既製杭の製造方法、既製杭用の鉄筋かご - Google Patents

Abstract

【課題】製造中の振動などにより、鉄筋かごの端部で螺旋鉄筋の固定位置がずれることを防止して、より強度を高めた既製杭を形成する。
【解決手段】杭の長さに応じて離して配置した端板１、１間に、ＰＣ鋼棒１５、１５配置する。ＰＣ鋼棒１５は円状に配置されて軸鋼材群１８を構成し、外周の全長に亘り螺旋鉄筋２０が巻かれる。端板１の外周４に、補強バンド１０が一体に固定され、係止部３２を有する係止材３０を補強バンド１０の内面１２に固定する。係止材３０に螺旋鉄筋２０の端部２１を係止して、鉄筋かご３５とする。鉄筋かご３５を通常の成型型枠に収容して、従来の方法によりコンクリートを打設して既製杭４０を構成する（ａ）（ｂ）。係止材３０は補強バンド１０の内側で、ＰＣ鋼１５に固定し（ｃ）（ｄ）、また端板１の内面３に固定することもできる（ｅ）（ｆ）。
【選択図】図１

Description

この発明は、コンクリート製の既製杭の製造に使用する鉄筋かご、及びこの鉄筋かごを使用した既製杭の製造方法に関する。

既製コンクリート杭４１では、端板１、１間に長さ方向（軸方向）にＰＣ鋼棒１５、１５を配置して、螺旋鉄筋２０をＰＣ鋼棒１５、１５に巻いて鉄筋かご３５を製作して、ＰＣ鋼棒１５、１５を緊張して型枠に投入して遠心成型して、製造していた（図３）。この場合、螺旋鉄筋２０は、高強度な材料を使用しピッチを密にすることにより、既製コンクリート杭４１が曲げ破壊に至るまでの変形能力を増大させることができるとしている（特許文献１）。

また、引張強度が大きい螺旋鉄筋２０を使用した場合には、螺旋状に巻回する際に応力が大きく、スプリングバックが強く、溶接箇所が外れやすいので、癖付手段で適度の曲率で、螺旋鉄筋２０に円弧状の撓み癖を付ける工夫もなされている（特許文献２）。

また、既製コンクリート杭４１では、筒状の補強バンド１０を既製コンクリート杭４１の外表面を覆い、端板１と補強バンド１０とを溶接で固定していた。補強バンド１０は、既製コンクリート杭４１の表面が傷つくことを防止して、端板１、１と一体となって端部の補強し、また上下杭の接合の際の継ぎ手として使われていた。この場合、補強バンド１０を更に工夫して、耐曲げモーメントを強化し、ひび割れなど防止もより強化する工夫もなされていた（特許文献３）。
特開平１０−７６３７０ 特開平１１−７７２０６ 特開２００５−３３６８７２

補強バンド１０を使用した既製コンクリート杭４１の場合、補強バンド１０の内側で（補強バンド１０の位置する部分で）、螺旋鉄筋２０を溶接によりＰＣ鋼棒１５、１５などに固定する作業が困難であった。また、溶接をしない場合に、型枠内にコンクリートを打設した際、バイブレーションの掛けた際、遠心成型をしている際などの振動などにより、螺旋鉄筋２０の固定位置がずれて、端板１の内側近傍で、螺旋鉄筋２０が存在しない場合も考えられた。この場合、補強バンド１０が存在するので、所定の強度は充分に満たしているが、かんらかの方法で螺旋鉄筋２０を確実に配置すれば、より強度を高めることができる。

然るに、この発明は、端板又は端板の周囲に形成した係止手段に、補強鋼材を係止するので、前記問題点を解決した。

即ちこの発明は、二つの端板を、所定距離を空けて配置し、該端板間に、ＰＣ鋼棒及び／又は構造鉄筋を円筒状に配置して軸鋼材群を形成し、該軸鋼材群の内周又は外周に補強鋼材を配置してなる鉄筋かごであって、前記端板又は端板の近傍に前記補強鋼材を係止する係止手段を設けて、前記補強鋼材を係止したことを特徴とする既製杭用の鉄筋かごである。また、前記において、端板の外周に筒状の補強バンドを固定し、該補強バンドの内側に、係止手段を配置したことを特徴とする既製杭用の鉄筋かごである。

また、他の発明は、以下の手順により製造することを特徴とする既製杭の製造方法である。
(1) 補強バンド付きの端板を、所定距離を空けて配置し、該端板間に、ＰＣ鋼棒及び／又は構造鉄筋を円筒状に配置して軸鋼材群を形成して、該軸鋼材群の内周又は外周に補強鋼材を配置して、鉄筋かごを構成する。
(2) 前記鉄筋かごを、既製杭を製造する成型型枠に収容する。
(3) 前記鉄筋かごを前記成型型枠に収容する前又は収容した後に、前記鉄筋かごの端板又は前記補強バンド又は前記軸鋼材群の端部に形成した係止手段に、端部に位置する前記補強鋼材又は前記補強鋼材の端部を、係止する。
(4) 以降、通常の方法により、成型型枠内にコンクリートを打設して、遠心成型する。

前記における補強鋼材は、通常は螺旋状に形成した１本の鋼材から構成するが、環状又は一部を切り離した環状に形成してなる多数の鋼材、などから構成する。

端板又は端板の周囲に形成した係止手段に、螺旋鉄筋の端部を係止できるので、鉄筋かごに振動が加わった場合であっても、螺旋鉄筋の位置がずれるおそれが無く、鉛直耐力、曲げ耐力、せん断耐力のいずれも強化した鉄筋かごを構成し、製造されるコンクリート製の既製杭の支持力を増強できる効果がある。

また、補強バンドを使用する端板でも、補強バンド内に係止手段を形成するので、溶接をしなくても、容易にかつ必ず補強バンド内に螺旋鉄筋の端部を位置されることができ、更にコンクリート製の既製杭の支持力を増強できる。

(1) 所定の杭の長さに応じて端板１、１を離して配置し、螺旋鉄筋２０を配置しながら、端板１、１に形成した透孔５、５間にＰＣ鋼棒１５、１５を挿通し、一方の端板１にＰＣ鋼棒（軸鉄筋）１５の一端部１６を定着し、他方の端板１では、透孔５からＰＣ鋼棒１５の他端部１６を突出させる。ＰＣ鋼棒１５は端板１に沿って円状に配置され、軸鋼材群１８を構成し、縦鋼材群１８の外周でほぼ全長に亘り、螺旋鉄筋２０が巻かれる。端板１の外周４に、筒状の補強バンド１０が一体に固定されている。

(2) 補強バンド１０の内側に形成した係止手段に螺旋鉄筋２０の端部２１を係止して、螺旋鉄筋２０の移動を規制する。係止手段は、両端板１、１側にそれぞれ形成する。以上のようにして、この発明の鉄筋かご３５を形成する（図１（ａ））。

(3) 鋼材等を屈曲して、係止部３２（例えばＵ字状）を有する係止材３０を形成して、係止材３０を補強バンド１０の内面１２に固定し（図１（ａ）（ｂ））、また補強バンド１０の内側で、ＰＣ鋼１５、１５に固定し（図１（ｃ）（ｄ））、また補強バンド１０の内側で、端板１の内面３に固定して（図１（ｅ）（ｆ））、係止手段を構成する。あるいは棒状の係止材３０を複数のＰＣ鋼棒１５、１５間に架設して固定して係止手段を構成し（図２（ａ）（ｂ））、また補強バンド１０とＰＣ鋼棒１５との間に係止材３０を架設固定して係止手段を構成することもできる（図２（ｃ）（ｄ））。また、端板１の透孔（だるま孔）５を係止手段として、螺旋鉄筋２０の端部２１を透孔５に挿入して、螺旋鉄筋２０の端部２１を透孔５に溶接固着することもできる（図２（ｅ）（ｆ））。

図１（ａ）（ｂ）に基づきこの発明の実施例を説明する。この実施例は、補強バンド１０の内面１２に係止材３０を固定した実施例である。

(1) この実施例に使用する係止材３０は、短い棒材の一側を屈曲してＵ字状の係止部３２を形成して構成する（図１（ａ））。この係止材３０の他側３１を、短い筒状の補強バンド１０の内側に配置して、係止部３２を円形断面の中心側でかつ、軸方向の中心側に向けて凸（端板１の内面３に向けて凹）となるように調節して、補強バンド１０の内面１２に固定する。また、係止材３０は、補強バンド１０の内面１２で、できるだけ端板１に近い側に配置する。係止材３０は、補強バンド１０の内面１２で、直径対称な位置に二箇所設けるが、少なくとも１つ取り付ければ可能である。

(2) ドーナッツ型の端板１には、ＰＣ鋼棒１５を挿通するだるま孔５、５が環状に穿設されている。通常は、大径の透孔６と、大径の透孔６に連設した小径の透孔７とを形成しただるま孔５が形成されている。大径の透孔６は、ＰＣ鋼棒１５の膨大の端を挿通でき、小径の透孔７はＰＣ鋼棒１５の軸を挿通できるが膨大の端を挿通できない大きさで形成され、小径の透孔７の縁に膨大した端を係止できる。

(3) 端板１の外周４に短い筒状の補強バンド１０（前記係止材３０を固定してある）の一端１３が一体に連設されている。端板１、１間にＰＣ鋼棒１５、１５を配置して、ＰＣ鋼棒１５の一端部（ＰＣ鋼棒１５の定着側）をだるま孔５に係止し、他端部（ＰＣ鋼棒１５の引張側）をだるま孔５から外方に延長して、プレストレスを導入する機械に連結する（図示していない）。ＰＣ鋼棒１５、１５は平面環状に配置され、全体で軸鉄筋群１８を構成する。軸鉄筋群１８の外周を包むように、軸鉄筋群１８の全長に亘って、螺旋鉄筋２０が所定ピッチで配置されている。

(4) 螺旋鉄筋２０の端部２１を、係止材３０の係止部３２に係止し、製造中に、端部２１が補強バンド１０の位置からＰＣ鋼棒１５の中心側（端板１から離れる側）にずれないようにする。また、必要ならば螺旋鉄筋２０の端部２１と、係止材３０の係止部３２とを結束する。係止は、端板１のＰＣ鋼棒１５の引張側、ＰＣ鋼棒１５の定着側の両方で行う。

尚、コンクリートを打設する直前に、係止材３０と螺旋鉄筋２０の端部２１との係止が確実になされているか否かを確認することが望ましい。

(5) 以下、通常の方法により、ＰＣ鋼棒１５、１５にストレスを導入しつつコンクリート２５を打設して、遠心成型する。脱型の前後で所定の養生をすれば、この既製コンクリート杭４０を構成する（図１（ａ））。また、前記において、ＰＣ鋼棒１５、螺旋鉄筋２０、端板１、１及び必要な補強バンド１０から鉄筋かご３５を構成する。

(6) 他の実施例
前記実施例において、螺旋鉄筋２０の端部２１は、型枠に投入後に、係止材３０に係止したが、型枠投入前に係止することもできる。

また、前記実施例において、軸方向の鋼材として、ＰＣ鋼棒１５、１５を使用したが、通常の既製コンクリート杭４０の構成と同様に、ＰＣ鋼棒１５、１５の全部又は一部を異形鉄筋などの構造用鉄筋に代えることもできる。

また、前記実施例において、螺旋鉄筋２０は、ＰＣ鋼棒（軸方向鋼材群）１５、１５の外周側に配置したが、内周側に配置することもできる（図示していない）。

また、前記実施例において、係止材３０の構造は前記例に限らず、補強バンド１０の内面１２に固定して、螺旋鉄筋２０を係止できれば構造は任意である。例えば、Ｕ字状、Ｊ字状などの棒状の他、板状等が考えられる（図示していない）。

また、前記実施例において、螺旋鉄筋２０を使用したが、螺旋鉄筋２０に代えて、あるいは螺旋鉄筋２０と併用して、環状あるいは、切断した環状の鉄筋を使用することもできる（図示していない）。この場合には、最も端板１側の環状鉄筋を係止材３０に係止する。

図１（ｃ）（ｄ）に基づきこの発明の実施例を説明する。この実施例は、係止材３０をＰＣ鋼棒１５に固定した実施例である。

(1) この実施例に使用する係止材３０は、短い棒材の一側を屈曲してＵ字状の係止部３２を形成して構成する。この係止材３０の一側３１を２本のＰＣ鋼棒（対称な位置にある）１５、１５の端部１６であって、補強バンド１０の内側に対応する位置に配置して、係止部３２をＰＣ鋼棒１５の外方でかつ、軸方向の中心側に向けて凸（端板１の内面３に向けて凹）となるように調節して、固定する。また、係止材３０は、できるだけ端板１に近い側に配置する。

(2) 前記実施例１と同様の補強バンド１０付きの端板１に、係止材３０を取り付けたＰＣ鋼棒１５、螺旋鉄筋２０を配置して、鉄筋かご３５として、成型型枠内に収容する（図示していない）。型枠への鉄筋かご３５を収容する前又は後に、係止材３０に螺旋鉄筋２０を係止し（図１（ｃ）（ｄ））、必要ならば係止材３０と螺旋鉄筋２０とを結束する。

(3) 以下、前記実施例１と同様に、既製コンクリート杭４０を製造する（図１（ｃ）（ｄ））。

図１（ｅ）（ｆ）に基づきこの発明の実施例を説明する。この実施例は、端板１の内面３に係止材を固定した実施例である。

(1) この実施例に使用する係止材３０は、短い棒材の一側を屈曲してＪ字状の係止部３２を形成して構成する。この係止材３０の他側３１の端を端板１の内面３であって、だるま孔５（ＰＣ鋼棒１５）と補強バンド１０の間に、配置して、係止部３２をＰＣ鋼棒１５の外方でかつ、軸方向の中心側に向けて凸(端板１の内面３に向けて凹）となるように調節して、固定する。また、係止材３０は、できるだけ端板１に近い側に配置する。

(2) 前記実施例１と同様の補強バンド１０付きで係止材３０を取り付けた端板１に、ＰＣ鋼棒１５、１５、螺旋鉄筋２０を配置して、鉄筋かご３５として、成型型枠内に収容する（図示していない）。型枠への鉄筋かご３５を収容する前又は後に、係止材３０に螺旋鉄筋２０の端部２１を係止し、必要ならば係止材３０と螺旋鉄筋２０とを結束する。

(3) 以下、前記実施例１と同様に、既製コンクリート杭４０を製造する。

図２（ａ）（ｂ）に基づきこの発明の実施例を説明する。この実施例は、２本のＰＣ鋼棒１５、１５間に係止材３０を固定した実施例である。

(1) この実施例に使用する係止材３０は、短い棒材の材料から構成する。この係止材３０を隣接する２本のＰＣ鋼棒１５、１５間で、補強バンド１０の内側に対応した位置に、架設して固定する。また、係止材３０は、できるだけ端板１に近い側に配置する。係止材３０の両端部３３、３３は、Ｕ字状に形成して、ＰＣ鋼棒１５、１５に容易にはめることができるようになっているが（図２（ｂ））、係止材３０の両端部３３、３３をＰＣ鋼棒１５、１５に溶接できれば、Ｕ字状の加工をしなくてもよい。

(2) 前記実施例１と同様の補強バンド１０付きの端板１に、ＰＣ鋼棒１５、１５、螺旋鉄筋２０を配置して、鉄筋かご３５として、成型型枠内に収容する（図示していない）。型枠への鉄筋かご３５を収容する前又は後に、係止材３０に螺旋鉄筋２０の端部２１を係止し、必要ならば係止材３０と螺旋鉄筋２０とを結束する。

(3) 以下、前記実施例１と同様に、既製コンクリート杭４０を製造する。

(4) 前記実施例において、鉄筋かご３５を組んだ後に、螺旋鉄筋２０の端部２１を係止するように、ＰＣ鋼棒１５、１５に係止材３０を取り付けることもできる。

図２（ｃ）（ｄ）に基づきこの発明の実施例を説明する。この実施例は、補強バンド１０の内面１２とＰＣ鋼棒１５間に係止材３０を固定した実施例である。

(1) この実施例に使用する係止材３０は、短い棒状の鋼材の一側を屈曲してＪ字状の係止部３２を形成して構成する。この係止材３０を横方向（水平方向）に配置して、係止部３２を、ＰＣ鋼棒１５が配置される位置に合わせて、係止材３０の他側３１（直線部分）の端を補強バンド１０の内面１２に溶接で固定する。また、係止材３０は、できるだけ端板１に近い側に配置する。

(2) 前記実施例１と同様に、係止材３０を取り付けた補強バンド１０付きの端板１に、ＰＣ鋼棒１５、１５、螺旋鉄筋２０を配置して、鉄筋かご３５とする。この際、ＰＣ鋼棒１５を係止材３０の係止部３２に通して、係止材３０の係止部３２がＰＣ鋼棒１５に係止されるように配置される。鉄筋かご３５を成型型枠内に収容する（図示していない）。型枠への鉄筋かご３５を収容する前又は後に、係止材３０に螺旋鉄筋２０の端部２１を係止し、必要ならば結束する。

(3) 以下、前記実施例１と同様に、既製コンクリート杭４０を製造する。

(4) 前記実施例において、鉄筋かご３５を組んだ後に、螺旋鉄筋２０の端部２１を係止するように、ＰＣ鋼棒１５に係止材３０の係止部３２を取り付けることもできる。

図２（ｅ）（ｆ）に基づきこの発明の実施例を説明する。係止材３０を使用せず、端板１のだるま孔５を使って、係止手段とした実施例である。

(1) 補強バンド１０付きの端板１に、ＰＣ鋼棒１５、１５、螺旋鉄筋２０を配置して、鉄筋かご３５とする。この際、螺旋鉄筋２０の端部２１を端板１のだるま孔５の小径の透孔７又は大径の透孔６から外方に引き出し、孔５内で螺旋鉄筋２０の端部２１を溶接固着する。この際、螺旋鉄筋２０の端部２１を屈曲して、だるま孔５に挿通し易いように変形させる。また、引き出した螺旋鉄筋２０の端部２１の先端２１ａが、端板１の外面２から突出しないように螺旋鉄筋の端２１ａを削る。

(2) 以下、前記実施例１と同様に、既製コンクリート杭４０を製造する。

この発明の実施例で、（ａ）は実施例１の係止手段を使用した既製コンクリート杭の一部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図でコンクリートを除去してある、（ｃ）は実施例２の係止手段を使用した既製コンクリート杭の一部断面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線における断面図でコンクリートを除去してある、（ｅ）は実施例３の係止手段を使用した既製コンクリート杭の一部断面図、（ｆ）は（ｅ）のＣ−Ｃ線における断面図で、コンクリートを除去してある。 同じくこの発明の他の実施例で、（ａ）は実施例４の係止手段を使用した既製コンクリート杭の一部断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図でコンクリートを除去してある、（ｃ）は実施例５の係止手段を使用した既製コンクリート杭の一部断面図、（ｄ）は（ｃ）のＥ−Ｅ線における断面図でコンクリートを除去してある、（ｅ）は実施例６の係止手段を使用した既製コンクリート杭の一部断面図、（ｂ）は同じく右側面図である。 従来の既製杭で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は一部を外観にして一部を破折した一部縦断面図である。

符号の説明

１ 端板
２ 端板の外面
３ 端板の内面
４ 端板の外周
５ だるま孔
６ だるま孔の大径の透孔
７ だるま孔の小径の透孔
１０ 補強バンド
１１ 補強バンドの外面
１２ 補強バンドの内面
１３ 補強バンドの一端
１５ ＰＣ鋼棒
１６ ＰＣ鋼棒の端部
１８ 軸鉄筋群
２０ 螺旋鉄筋
２１ 螺旋鉄筋の端部
２５ コンクリート
３０ 係止材
３１ 係止材の他側
３２ 係止材の係止部
３３ 係止材の端部
３５ 鉄筋かご
４０ 既製コンクリート杭（既製杭）
４１ 既製コンクリート杭（既製杭。従来例）

Claims (3)

1. 二つの端板を、所定距離を空けて配置し、該端板間に、ＰＣ鋼棒及び／又は構造鉄筋を円筒状に配置して軸鋼材群を形成し、該軸鋼材群の内周又は外周に補強鋼材を配置してなる鉄筋かごであって、
   前記端板又は端板の近傍に前記補強鋼材を係止する係止手段を設けて、前記補強鋼材を係止したことを特徴とする既製杭用の鉄筋かご。
2. 端板の外周に筒状の補強バンドを固定し、該補強バンドの内側に、係止手段を配置したことを特徴とする請求項１記載の既製杭用の鉄筋かご。
3. 以下の手順により製造することを特徴とする既製杭の製造方法。
   (1) 補強バンド付きの端板を、所定距離を空けて配置し、該端板間に、ＰＣ鋼棒及び／又は構造鉄筋を円筒状に配置して軸鋼材群を形成して、該軸鋼材群の内周又は外周に補強鋼材を配置して、鉄筋かごを構成する。
   (2) 前記鉄筋かごを、既製杭を製造する成型型枠に収容する。
   (3) 前記鉄筋かごを前記成型型枠に収容する前又は収容した後に、前記鉄筋かごの端板又は前記補強バンド又は前記軸鋼材群の端部に形成した係止手段に、端部に位置する前記補強鋼材又は前記補強鋼材の端部を、係止する。
   (4) 以降、通常の方法により、成型型枠内にコンクリートを打設して、遠心成型する。

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