JP2012001974A - 構造物における杭と基礎とのpc接合構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】構造物における杭22と、この杭22上に別体で設けられる基礎32との接合構造であって、杭22の内部から基礎32の上端面まで埋設されて伸長する複数のほぼ真っ直ぐなシース管20aと、シース管20aに遊貫して設置され、杭22内の基端部は杭22内に固定され、基礎32の上端面から突出する他端部は張力印加手段を介して基礎32の上端面に係止される複数のほぼ真っ直ぐなPC鋼棒20bと、を有し、PC鋼棒20bは、基礎32の上端面と杭22内の固定部Cとの間で、所定の緊張力を付与されて設置された。
【選択図】図10
Description
構造物における杭と該杭上に別体で設けられる基礎との接合構造において、前記杭の内部から前記基礎の上端面まで埋設されて伸長する複数のほぼ真っ直ぐなシース管と、該シース管に遊貫して設置され、前記杭内の基端部は該杭内に固定され、前記基礎の上端面から突出する他端部は張力印加手段を介して前記基礎の上端面に係止される複数のほぼ真っ直ぐなPC鋼棒と、を有し、前記PC鋼棒は、前記基礎の上端面と前記杭内の前記固定部との間で、所定の緊張力を付与されて設置されたことを特徴とする。
前記杭の杭頭部は、所定長さ範囲に亘って全周を補強鋼板により被覆されたことを特徴とする。したがって、補強鋼板が杭頭部の外周を覆っているので、地震等の際に杭頭部に圧縮軸力が作用し杭頭部に水平方向の膨張力が生じても、補強鋼板が周囲から杭頭部を拘束する。したがって、地震等の際に杭に生じる曲げモーメントの杭頭部への集中を効果的に防止するという半剛接合構造の作用をより的確に確保することができる。
前記杭の杭頭部は、鋼繊維含入コンクリートで形成されたことを特徴とする。したがって、地震等の際に杭頭部に圧縮軸力が作用し杭頭部に水平方向の膨張力が生じても、杭頭部が鋼繊維入りコンクリートで形成されているので、圧縮破壊することはない。したがって、地震等の際に杭に生じる曲げモーメントの杭頭部への集中を効果的に防止するという半剛接合構造の作用をより的確に確保することができる。
前記杭の杭頭部の上端面には、該杭頭部の上端面内にモルタルが所定の厚さで打設されたことを特徴とする。したがって、地震等の際に杭頭部に曲げモーメントが働いて杭頭部が傾斜したときに、杭頭部の上端面と基礎の下端面との傾斜が所定の角度だけ許容されるので、良好な耐震構造を阻害することなく地震等の際に杭に生じる曲げモーメントの杭頭部への集中を効果的に防止しつつ、杭頭部の外周部の損壊を効果的に防ぐことが可能である。
以下、本発明の構造物における杭と基礎とのPC接合構造の第1の実施の形態について、図面を参照しながら詳述する。
図2は杭孔部の掘削工程の概略説明図である。杭孔掘削工程では通常の方法で現況地盤12から所定の径で、所定の深さ掘削が行われ、杭孔部10が形成される。
図3はシース管付きPC鋼棒及び鉄筋の建て込み工程の概略説明図である。この工程において、まず、設計地盤14から杭孔部10の深さ方向に鉄筋16、18が建て込まれる。鉄筋16、18は、杭孔部10の外周付近に鉛直方向に延びる複数の主筋16と、これら主筋16を取り囲むリング状又はスパイラル状のせん断補強筋18とを有する。次いで、シース管付きPC鋼棒20を建て込む。この建て込みは、シース管付きPC鋼棒20のシース管20aと主筋16又はせん断補強筋18とを補助鉄筋44を介して固定することにより行われる。
図5は、杭を構築するためのコンクリートの打設工程の概略説明図である。コンクリート打設工程では、コンクリートの打設は通常の方法で行うことができる。例えば、杭孔部10を形成した後に杭孔部10内に安定液を充填し、トレミー管(図示していない)を挿入してコンクリートを打設しながら引く抜くことでコンクリートの杭22を構築することができる。コンクリートの打設は、設計地盤14より突出しているPC鋼棒20bの他端部Ttを完全に覆う位置まで行う。なお、先述のようにPC鋼棒20bの他端部Ttにはキャップ46が被せられており、この状態でコンクリートの打設が行われる。
図6は、地盤掘削と杭頭処理工程の概略説明図である。地盤掘削は、現況地盤12を設計地盤14まで掘削するものである。現況地盤12と設計地盤14が同じであれば、この掘削は必要でない。杭頭処理は、低品質となっている打設した後のコンクリートの上部をはつり作業により削り取り除く処理であり、はつり作業は設計地盤14と同位置の所まで行う。この場合、杭頭部24において設計地盤14より突出しているのは6本のシース付きPC鋼棒20のみであるから、はつり作業は容易に行うことができ、作業性良く短時間で杭頭処理を行うことが可能である。
図7は、杭頭部の補強工程の概略説明図である。杭頭部補強工程での杭頭部24の補強は、杭頭部24の周囲の設計地盤14を杭径程度掘り下げ、杭頭部24の周囲に杭径程度の長さ範囲に亘って補強鋼板26を巻き、杭22と補強鋼板26の間を間詰めモルタルで埋め、補強鋼板26を杭22に堅固に固定することにより行う。補強鋼板26の厚さは杭22の径と設計荷重等により適宜決めることができる。図8に杭頭部24を補強鋼板26により補強した場合の概略斜視図を示す。杭22の杭頭部24に補強鋼板26が巻かれ間詰めモルタル38により固定されている。なお、杭22の上端面は杭頭処理が終わり、平坦に均されており、この上端面から6本のシース付きPC鋼棒20が突出している。したがって、補強鋼板26が杭頭部24の外周を取り囲んでいるので、杭頭部24に圧縮軸力が作用する際に杭頭部24に生じる水平方向の膨張を、補強鋼板が周囲から拘束することから、杭頭部24の圧縮強度及び剛性が向上することとなる。したがって、地震等の際に杭に生じる曲げモーメントの杭頭部への集中を効果的に防止するという半剛接合構造の作用をより的確に確保することができる。
図9は、シース管及びPC鋼棒の継ぎ足し工程の概略説明図である。上記の杭頭部24の補強が終了すると、図9に示すように、杭頭部24の上端面に目地モルタル30が平に所定の厚さで打設される。目地モルタル30は、補強鋼板26の厚さの2倍程度の厚さで、杭22の杭頭部24の上端面の外径より小さな径で杭頭部24の上端面に打設されている。次いで、シース管及びPC鋼棒の継ぎ足し工程に入り、シース付きPC鋼棒20に別のシース付きPC鋼棒20が継ぎ足される。新たに継ぎ足したシース付きPC鋼棒20は、その先端が、構築される基礎の上端面に位置するような長さを有する。シース付きPC鋼棒20の継ぎ足しは、例えば、PC鋼棒20bは螺合にて、シース管20aはボンド等を用いて行われる。
図10は、基礎構築とPC鋼棒の緊張工程の概略説明図である。基礎構築とPC鋼棒の緊張工程では、まず、所定の厚さを有する基礎32が杭22の上部に別体で構築される。シース付きPC鋼棒20の継ぎ目28は、構築された基礎32の内部であって下端面近傍に位置し、継ぎ足したシース付きPC鋼棒20の他端部は基礎32の上端面に位置するように構成される。すなわち、継ぎ足したPC鋼棒20bの他端部Ttは、張力印加手段としてのアンカープレート36及び固定ナット36aを介して基礎32の上端面に係止される。図10では、基礎32の上端面から凹部42が形成され、この凹部42の底面にアンカープレート36が載置され、このアンカープレート36を固定ナット36aが基礎の上端面に押さえ付けるように構成されている。杭22と基礎32との緊張力は、この固定ナット36aによる締め具合で容易に調節できる。したがって、良好な耐震構造を阻害することなく半剛接合構造とする接合構造の設計が容易となる。設計が容易なことから、例えば、杭本体の鉄筋鋼材量を考慮してPC鋼棒の最適な本数等を容易に決定することができる。なお、アンカープレート36の近傍で支圧力が働く側に、かつPC鋼棒20bに垂直な面に、格子筋34が設置されるが、前述したように基礎のコンクリートに対し支圧力が働いてコンクリートが圧縮破壊するのを防止するためである。
本願発明の杭と基礎とのPC接合構造の第2の実施の形態は、第1の実施の形態と比較して、杭頭部24の補強方法が異なる。第1の実施の形態では、杭頭部24を、補強鋼板26を用いて補強したが、第2の実施の形態では、杭頭部24を鋼繊維入りコンクリート40を用いて形成している。
12 現況地盤
14 設計地盤
16 主筋
18 せん断補強筋
20 シース管付きPC鋼棒
20a シース管
20b PC鋼棒
22 杭
24 杭頭部
26 補強鋼板
28 継ぎ目
30 目地モルタル
32 基礎
34 格子鉄筋
36 アンカープレート
36a 固定ナット
38 間詰めモルタル
40 鋼繊維入りコンクリート
42 凹部
44 補助鉄筋
46 キャップ
C 固定部
Claims (4)
- 構造物における杭と該杭上に別体で設けられる基礎との接合構造において、
前記杭の内部から前記基礎の上端面まで埋設されて伸長する複数のほぼ真っ直ぐなシース管と、
該シース管に遊貫して設置され、前記杭内の基端部は該杭内に固定され、前記基礎の上端面から突出する他端部は張力印加手段を介して前記基礎の上端面に係止される複数のほぼ真っ直ぐなPC鋼棒と、を有し、
前記PC鋼棒は、
前記基礎の上端面と前記杭内の前記固定部との間で、所定の緊張力を付与されて設置されたことを特徴とする構造物における杭と基礎とのPC接合構造。 - 前記杭の杭頭部は、所定長さ範囲に亘って全周を補強鋼板により被覆されたことを特徴とする請求項1に記載の構造物における杭と基礎とのPC接合構造。
- 前記杭の杭頭部は、鋼繊維含入コンクリートで形成されたことを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の構造物における杭と基礎とのPC接合構造。
- 前記杭の杭頭部の上端面には、該杭頭部の上端面内にモルタルが所定の厚さで打設されたことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の構造物における杭と基礎とのPC接合構造。
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