JP2011069057A

JP2011069057A - 既製コンクリート杭

Info

Publication number: JP2011069057A
Application number: JP2009218932A
Authority: JP
Inventors: Harukatsu Kadoya; 治克角屋; Toru Watanabe; 亨渡辺; Nobuhiro Araki; 信博荒木
Original assignee: Okabe Co Ltd
Current assignee: Okabe Co Ltd
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-04-07

Abstract

【課題】杭頭部と基礎とを一体化する際に、杭頭側の中空部に充填した中詰めコンクリートとの結合強度を向上させた既製コンクリート杭を提供する。
【解決手段】既製コンクリート杭１は、円筒状からなるコンクリート体２の内部に、軸心方向に沿い且つ円周方向に等間隔で複数の異形鉄筋３が埋設されるとともに、コンクリート体２の内周面には略く字状に屈曲した鉄筋４の屈曲部５が、円周方向と軸心方向に所定の間隔で突出し、さらに両端部には端板６が一体に設けられた構成である。屈曲鉄筋４は、隣り合う異形鉄筋３間に跨るようにその両端部で溶接される。基礎と杭頭部とを一体化するために鉄筋籠をコンクリート体２の中空部に挿入し、中詰めコンクリートを充填すると、中詰めコンクリートが鉄筋４の屈曲部５を取り囲んだ状態で固化するので、屈曲部５のせん断抵抗力により両者の一体性が高まる。
【選択図】図１

Description

本発明は、円筒状コンクリート体の内部に複数の鉄筋を軸心方向に沿って並列状態で埋設した既製コンクリート杭に係り、詳しくは、この杭頭部と基礎とを一体化する際に、杭頭側の中空部に充填した中詰めコンクリートとの結合強度を向上させた既製コンクリート杭に関するものである。

従来、既製コンクリート杭としては、ＰＨＣ杭（遠心力高強度プレストレストコンクリート杭）、ＰＲＣ杭（プレストレスト鉄筋コンクリート杭）、ＳＣ杭（外殻鋼管付コンクリート杭）などが知られている。これらの既製コンクリート杭は、円筒状の型枠または鋼管の内部に注入した膨張性コンクリートを高速で回転させ、その遠心力により円筒状に形成されている。このうちでＰＲＣ杭は、円筒状コンクリート体の管壁内に、補強材となる複数の異形鉄筋がその軸心方向の全長に渡り且つ周方向に等間隔で埋設された構造である。また、近年のＰＨＣ杭やＳＣ杭では、杭頭部の補強とともに杭頭接続鉄筋としての利用も兼ねて、杭頭側の端部のみに複数の異形鉄筋が同様な配置形態で埋設されたものも使用されている。

この種の既製コンクリート杭を打設した後の杭頭処理の具体例としては、次のような方法が行われている。複数本の主筋をフープ筋で円筒状に組み立ててなる鉄筋籠（カゴ鉄筋、中詰め補強鉄筋などとも称する。）の下端側を、上方から円筒状コンクリート体の中空部に杭径の２倍程度の深さまで挿入し、この状態でコンクリート（中詰めコンクリート）を内部に充填することにより鉄筋籠と杭体との一体化を図るものである。

ところで、既製コンクリート杭の中空部の内周面には、遠心成形に伴うレイタンスが層状に付着し、清掃をしても容易には除去することができないことから、中詰めコンクリートと杭側の円筒状コンクリート体との間の付着強度を低下させる原因となっていた。このような状況を踏まえ、両者の結合強度を改善する方法として、円筒状コンクリート体の内周面に種々の形状の突起物を突出さ、引抜力に抵抗させる技術が提案されている（特許文献１〜３）。

特許第２５７６７５７号公報特許第２５７６７５５号公報特開２００６−３３６２１７号公報

上記特許文献１に記載の既製コンクリート杭は、環状板からなる複数のコッタープレートを補強鉄筋の軸心方向に一定の間隔でその外周縁側部分を各補強鉄筋に溶接し、その内周縁側部分が円筒状コンクリート体の内周面から階段状に突出するように埋設したものである。この場合、中詰めコンクリートを打設したときに環状コッタープレートの下面側に空気溜りが生じやすいことから、円筒状コンクリート体との一体化という点では改善の余地があった。また、特許文献２に記載のものは、前記環状板に代えて、平板状に形成された複数のコッタープレートをそれぞれの補強鉄筋に対して、長手方向に向けて一定の間隔でその板厚に相当する側面部分において接合したものである。この既製コンクリート杭では、上記のような配置形態を採用することで環状板を使用したときの空気溜りは解消されるものの、コッタープレートとの間の付着強度がそれほど大きく得られないため、中詰めコンクリートの引抜抵抗力という点で問題があった。さらに、特許文献３に記載の既製コンクリート杭は、複数のフープ筋の内側に複数のプレートを円周方向に等間隔で接合した円筒籠状の支持部材の前記各プレートの内面に複数の頭付きスタッドを軸心に向けて溶接一体化したものを、円筒状コンクリート体に対して頭付きスタッドの先端側が内面から突出するように埋設した構成である。しかしながら、この杭では引抜抵抗力が改善されるものの、部品点数が多くなることから、製造コスト面で問題があった。

本発明は、以上のような従来技術の状況に鑑みなされたもので、屈曲させた鉄筋を併用することにより、杭頭の中空部内に充填した中詰めコンクリートとの結合強度を経済的に向上させることのできる既製コンクリート杭の提供を目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明では、円筒状に形成されたコンクリート体の内部に、複数の異形鉄筋が軸心方向の少なくとも杭頭側端部に周方向に間隔を空けた並列状態で埋設される既製コンクリート杭において、前記異形鉄筋の杭頭側端部に、少なくとも１個所の屈曲部を有する複数の屈曲鉄筋を接合し、該屈曲鉄筋の屈曲部を前記コンクリート体の内周面に対して、その軸心方向と周方向にそれぞれ複数個所で突出させるという技術手段を採用した。

さらに、上記構成における屈曲鉄筋として、略く字状に屈曲した異形鉄筋を使用し、並列状態にある異形鉄筋の隣り合う鉄筋間にその屈曲部を内側に向けた状態で架設するか、あるいは長手方向に対して交互に略台形状に屈曲した異形鉄筋を使用し、並列状態にある異形鉄筋の長手方向に沿って接合してもよい。

本発明に係る既製コンクリート杭では、上記のような構成を採用したことにより、次の効果が得られる。
（１）中詰めコンクリートが、円筒状コンクリート体の内周面に突出した複数の屈曲鉄筋の屈曲部を取り囲んだ状態で充填されるので、中詰めコンクリート中に埋設された屈曲部のせん断抵抗力によって中詰めコンクリートと既製コンクリート杭との一体性が高まり、引抜力に対する抵抗力が大幅に向上する。これにより、杭頭部内に下端側部分を挿入する鉄筋籠の埋め込み深さの短縮が可能になり、杭頭部内の清掃作業も簡略化できる。
（２）円筒状コンクリート体の内部に並列状態で埋設された複数の異形鉄筋に対して、略く字状などの単純な屈曲形状に加工した複数の屈曲鉄筋を溶接などにより接合するだけであるから、部材コストおよび製造作業の面から、既製コンクリート杭全体としてのコストダウンが可能になる。

本発明に係る既製コンクリート杭の第１実施例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図１の既製コンクリート杭の杭頭部に鉄筋籠を一体化した状態を示した縦断面図である。既製コンクリート杭の第２実施例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。既製コンクリート杭の第３実施例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。

本発明に係る既製コンクリート杭は、複数本の異形鉄筋が円筒状コンクリート体の全長に渡って埋設されている構造のＰＲＣ杭に限らず、杭頭部のみに異形鉄筋が埋設されている杭体内補強鉄筋タイプのＰＨＣ杭やＳＣ杭にも適用が可能である。本発明で使用する屈曲鉄筋としては、異形鉄筋の他に丸鋼などを使用できる。なお、屈曲鉄筋による突出部の数は、その形状や杭径などに応じて適宜変更することができる。以下、図面に基づき本発明の実施例について説明するが、もちろんこれらの実施例に限定されるものではなく、各構成部材の材質、形状、数量、位置の変更など、本発明の技術思想内での種々の変更実施はもちろん可能である。

図１は、本発明に係る既製コンクリート杭の第１実施例を示し、ＰＲＣ杭に適用した事例である。なお、図ではＰＲＣ杭の基本的な構成部材であるＰＣ鋼材および螺旋筋の記載を省略している。図示の既製コンクリート杭１は公知の遠心成形法により形成され、円筒状のコンクリート体２の内部に、軸心方向に沿い且つ円周方向に等間隔で８本の異形鉄筋３が埋設されるとともに、コンクリート体２の内周面には略く字状に屈曲した鉄筋４の屈曲部５が１２個所で突出し、さらにコンクリート体２の両端部に端板６が一体に設けられたものである。この場合、屈曲鉄筋４は異形鉄筋からなり、並列状態にあるこれら８本の異形鉄筋３に対して、その屈曲部５を杭の中心に向け、２本を１組とした隣り合う異形鉄筋３間に跨るように両端部で溶接され、異形鉄筋３の各組においてそれぞれ長手方向の３箇所に設けられている。すなわち、実施例では円周方向に４個所と軸心方向に３個所の計１２個の屈曲部５がコンクリート体２の内周面に突出している。

図２は、地盤から突出する上記既製コンクリート杭１の頭部に対して、基礎と一体化させるための鉄筋籠を設置した状態を示す縦断面図である。既製コンクリート杭１の中空部内には、杭の設置時に先端側から所定の高さ位置までセメントミルクと掘削土を攪拌混合したソイルセメント７が予め充填されている。そして、鉄筋籠８をコンクリート体２の内部に挿入し、ソイルセメント７の上面中央に載置した後、中詰めコンクリート９を充填すると、コンクリート体２の内周面に突出している複数の屈曲部５の周囲に中詰めコンクリート９が十分に回り込み、これらを隙間なく取り込んだ状態で中詰めコンクリート９が固化する。このように構成することにより、複数の屈曲鉄筋４の屈曲部５を介して中詰めコンクリート９と既製コンクリート杭１との一体性を高めることができる。

図３は、本発明に係る既製コンクリート杭の第２実施例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図示の既製コンクリート杭１０において、屈曲鉄筋１１は長手方向に対して交互に略台形状に屈曲された異形鉄筋からなり、両端板間に配設される異形鉄筋１２の長手方向に沿うようにその両端および中間にある直線部１３の部分で接合され、直線部１３とは反対側の直線部１４がコンクリート体１５の内周面に突出するように埋設されている。この場合、４本の屈曲鉄筋１１が８本の異形鉄筋１２に対して１本おきに接合されている。

図４は、本発明に係る既製コンクリート杭の第３実施例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図示の既製コンクリート杭２０はＳＣ杭に適用した事例であり、円筒状のコンクリート体２１の外側に鋼管２２が一体に設けられ、杭頭側部分のみに異形鉄筋２３が埋設されたものである。この既製コンクリート杭２０では、前記第１実施例と同様な略く字状の屈曲鉄筋２４が使用され、２本を１組として隣り合う異形鉄筋２３間に跨って溶接される点と屈曲部２５がコンクリート体２１の内周面に突出する点は共通しているが、屈曲鉄筋２４の両端部がさらに鋼管２２の内面に到達して溶接される点が異なる。このような場合には、コンクリート体２１を遠心成形する際、異形鉄筋２３の位置ずれ防止手段としての役割も果たす。

以上説明したように、本発明に係る既製コンクリート杭によれば、中詰めコンクリートと杭との一体性を低コストで高めることができる。

１，１０，２０…既製コンクリート杭、２，１５，２１…コンクリート体、３１２，２３…異形鉄筋、４，１１，２４…屈曲鉄筋、５，２５…屈曲部、６…端板、７…ソイルセメント、８…鉄筋籠、９…中詰めコンクリート

Claims

円筒状に形成されたコンクリート体の内部に、複数の異形鉄筋が軸心方向の少なくとも杭頭側端部に周方向に間隔を空けた並列状態で埋設される既製コンクリート杭において、前記異形鉄筋の杭頭側端部に、少なくとも１個所の屈曲部を有する複数の屈曲鉄筋を接合し、該屈曲鉄筋の屈曲部を前記コンクリート体の内周面に対して、その軸心方向と周方向にそれぞれ複数個所で突出させたことを特徴とする既製コンクリート杭。
前記屈曲鉄筋が略く字状に屈曲した異形鉄筋からなり、前記並列状態の異形鉄筋の隣り合う鉄筋間に該屈曲部を内側に向けた状態で架設されることを特徴とする請求項１に記載の既製コンクリート杭。
前記屈曲鉄筋が長手方向に対して交互に略台形状に屈曲した異形鉄筋からなり、前記並列状態の異形鉄筋の長手方向に沿って接合されることを特徴とする請求項１に記載の既製コンクリート杭。