JP2016191289A - 杭頭接合部材及びこれを用いた杭頭接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】施工現場での溶接作業が不要で、施工が容易で、強固な杭頭接合構造を構築可能な杭頭接合技術を提供する。【解決手段】杭頭接合構造１００は、地中Ｇに埋設され地面Ｇ１から突出した状態にある杭頭１ａに杭頭接合部材１０を装着することによって形成されている。杭頭接合部材１０は、杭材１の上端開口部から当該杭材１内へ挿入される本体部１１と、杭材１の上端開口部に係合して本体部１１を所定位置に保持するため本体部１１から杭頭１ａの外周領域に向かって放射状に延設される係止部１２と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部１１の下端部に設けられた円板状の蓋体１３と、係止部１２の先端部に設けられた補強部１４と、を備えている。本体部１１及び係止部１２は複数の貫通孔Ｈを有する平板材で形成され、補強部１４は鉛直方向の平面部を有する平板材で形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、基礎工事において、地中に埋設された杭材の頭部（杭頭）と、この杭頭の上方に構築される鉄筋コンクリート基礎部と、を接合する杭頭接合技術に関する。

地中に埋設され地面から突出した状態にある杭頭の上方に鉄筋コンクリート基礎部を構築する場合、従来、施工現場において、地面から突出した杭頭の外周に複数の定着鉄筋を溶接し、これらの周囲に型枠を形成した後、コンクリートを打設して、定着鉄筋と一体化させるという工法が採用されている。

しかしながら、施工現場において溶接作業を行うのは非効率的であり、溶接不良が発生する可能性を否定できない。また、近年は、資格を有する溶接技能者の確保も困難となっている。そこで、施工現場における溶接作業を極力少なくした杭頭接合技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の「杭頭補強用鉄筋」は、地中に埋設されたコンクリートパイルと地盤に打設されたコンクリート基礎とを強固に接合することができる点において優れている。

特開２００９−１３６５２号公報

しかしながら、特許文献1期位歳の「杭頭補強用鉄筋」は配筋状態が複雑であるため、コンクリート基礎を構成する鉄筋の配筋が複雑となり、配筋作業性が悪い。また、この「杭頭補強用鉄筋」は配筋密度が高いので、鉄筋の使用量が多いという問題もある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、施工現場での溶接作業が不要で、施工が容易で、強固な杭頭接合構造を構築可能な杭頭接合技術を提供することにある。

本発明の杭頭接合部材は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材の頭部である杭頭に装着される杭頭接合部材であって、
前記杭材の上端開口部から当該杭材内へ挿入される本体部と、前記杭材の上端開口部に係合して前記本体部を所定位置に保持するため前記本体部から前記杭頭の外周領域に向かって放射状に延設される係止部と、前記杭材の内部を横断方向に閉塞するため前記本体部に設けられた蓋体と、を備え、前記本体部及び前記係止部が貫通孔を有する平板材で形成されたことを特徴とする。

ここで、前記杭頭の外周領域に延設される前記係止部に、平板材で形成された補強部を設けることが望ましい。

この場合、前記補強部を形成する平板材が貫通孔を有するものであってもよい。

また、本発明の杭頭接合部材は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材の頭部である杭頭に装着される杭頭接合部材であって、
前記杭頭の上端開口部を閉塞する蓋体と、前記杭頭の外周であって少なくとも前記上端開口部より低位側の領域を囲繞した状態で配置可能な周壁部と、を備え、前記周壁部が貫通孔若しくは貫通領域の少なくとも一方を有することを特徴とする。

この場合、前記蓋体と前記周壁部とを一体化することもできる。

また、前記周壁部は、貫通孔を有する板材若しくは棒材の少なくとも一方で形成することができる。

次に、本発明の杭頭接合構造は、地中に埋設された杭材の地面から突出した部分に、前述した杭頭接合部材を装着して形成したことを特徴とする。

本発明により、施工現場での溶接作業が不要で、施工が容易で、強固な杭頭接合構造を構築可能な杭頭接合技術を提供することができる。

本発明の第１実施形態である杭頭接合部材及び杭頭接合構造を示す平面図である。 図１に示す杭頭接合構造の一部切欠側面図である。 図２中のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の第２実施形態である杭頭接合部材及び杭頭接合構造を示す平面図である。 図４に示す杭頭接合構造の一部切欠側面図である。 図５中のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の第３実施形態である杭頭接合部材を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態である杭頭接合部材を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態である杭頭接合部材を示す斜視図である。 本発明の第６実施形態である杭頭接合部材を示す斜視図である。 本発明の第７実施形態である杭頭接合部材及び杭頭接合構造を示す斜視図である。 本発明の第８実施形態である杭頭接合部材を示す斜視図である。 本発明の第８実施形態である杭頭接合構造を示す一部省略断面図である。 本発明の第９実施形態である杭頭接合部材を示す斜視図である。

以下、図１〜図１４に基づいて、本発明の実施形態について説明する。なお、図１〜図１４に示す実施形態において共通する構造、機能などを有する部分については同じ符号を付して説明書を省略する。

図１〜図３に基づいて、本発明の第１実施形態である杭頭接合部材１０及びこれを用いた杭頭接合構造１００について説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態の杭頭接合構造１００は、地中Ｇに埋設され地面Ｇ１から突出した状態にある杭材１の頭部（以下、杭頭１ａと記す。）に杭頭接合部材１０を装着することによって形成されている。

杭頭接合部材１０は、杭材１の上端開口部１ｂから当該杭材１内へ挿入される本体部１１と、杭材１の上端開口部１ｂに係合して本体部１１を所定位置に保持するため本体部１１から杭頭１ａの外周領域に向かって放射状に延設された係止部１２と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部１１の下端部に設けられた円板状の蓋体１３と、係止部１２の先端部に設けられた補強部１４と、を備えている。本体部１１及び係止部１２は複数の円形の貫通孔Ｈを有する平板材で形成され、補強部１４は鉛直方向の平面部を有する平板材で形成されている。

本体部１１は、杭材１の内径より若干小さい横幅を有する２枚の矩形の平板材を互いに長手方向の中心線（交差部１１ａ）で直交させた形状であり、その下端部分に円板状の蓋体１３が杭材１の内部を横断状態で閉塞するように固着されている。蓋体１３の外径は杭材１の内径とほぼ同じサイズである。

本体部１１の上端側には、本体部１１を形成する二枚の平板材と同一平面をなす状態で４枚の係止部１２が杭頭１ａの外周領域に向かって延設されている。４枚の係止部１２は杭材１の軸心１ｃに位置する本体部１１の交差部１１ａを中心に９０度間隔で配置されている。図２に示すように、４枚の係止部１２には、それぞれ下縁側から上縁側に向かってスリット１５が形成されている。４枚の係止部１２のスリット１５は、本体部１１の交差部１１ａを中心にして、杭材１の周壁１ｄと同じサイズの円周上に位置しており、スリット１５の幅は、周壁１ｄの厚さより若干大である。

杭頭接合部材１０を杭頭１ａに装着する場合、図１，図２に示すように、杭頭接合部材１０の本体部１１を下にして、地面Ｇ１から突出した状態にある杭頭１ａの上端開口部１ｂから杭材１の内部に向かって本体部１１を挿入し、杭材１の上端開口部１ｂの周壁１ｄが、４枚の係止部１４のスリット１５内に進入するように載置すると、杭材１の上端開口部１ｂがスリット１５の上端に当接し、これによって本体部１１が所定位置に保持された、杭頭接合構造１００が構築される。

このように、杭頭接合構造１００は、施工現場での溶接作業が不要であるため、施工が容易であり、強固な杭頭接合構造を構築することができる。

次に、図４〜図６に基づいて、本発明の第２実施形態である杭頭接合部材２０及びこれを用いた杭頭接合構造２００について説明する。

本実施形態に係る杭頭接合構造２００に用いた杭頭接合部材２０は、これを構成する補強部２４以外は図１〜図３に示す杭頭接合部材１０と同じ構造である。即ち、杭頭接合部材２０を構成する補強部２４には、それぞれ円形の貫通孔Ｈが複数形成されている。補強部２４はコンクリートに対する拘束効果があるので、杭材１の軸方向の圧縮耐力を向上させることができる。また、貫通孔Ｈを有することにより、コンクリートに対する付着力も向上する。これらの相乗効果により、杭頭１ａの部分と、鉄筋コンクリート基礎部（図示せず）と、が一体化（剛接合）された、強固な杭頭接合構造を構築することができる。

次に、図７に示す杭頭接合部材３０は、杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを閉塞可能な蓋体３１と、杭頭１ａの外周であって少なくとも上端開口部１ｂより低位側の領域を囲繞する状態で配置可能な周壁部３２と、を備えている。周壁部３２は複数の円形の貫通孔Ｈを有する円筒状の板材で形成されている。蓋体３１と周壁部３２とは、蓋体３１の下面を周壁部３２の上縁部に固着することによって一体化されている。

図７に示すように、蓋体３１の外径及び周壁部３２の内径は、いずれも杭頭１ａの上端開口部１ｂの外径より大であるため、杭頭接合部材３０を、その蓋体３１を上にした状態で、杭頭１ａの上端開口部１ｂを覆うように装着し、蓋体３１の下面を上端開口部１ｂに当接させれば、杭頭接合部材３０が所定位置に保持され、杭頭接合部材３０を用いた杭頭接合構造を構築することができる。

次に、図８に示す杭頭接合部材４０は、杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを閉塞可能な蓋体４１と、杭頭１ａの外周であって少なくとも上端開口部１ｂより低位側の領域を囲繞する状態で配置可能な周壁部４２と、を備えている。蓋体４１の外径は、杭材１１の上端開口部１ｂに嵌入可能なサイズである。周壁部４２は複数の円形の貫通孔Ｈを有する円筒状の板材で形成されている。蓋体４１と周壁部４２とは、蓋体４１の上面と、周壁部４２の内周面と、をＬ字形状の複数の丸棒材４４を介して連結することによって一体化されている。

図８に示すように、杭頭接合部材４０を、その蓋体４１を上にした状態で、杭頭１ａの上端開口部１ｂを覆うように装着し、蓋体４１を上端開口部１ｂに嵌め込めば、杭頭接合部材４０が所定位置に保持され、杭頭接合部材４０を用いた杭頭接合構造が構築される。

次に、図９に示す杭頭接合部材５０は、杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを閉塞可能な蓋体５１と、杭頭１ａの外周であって少なくとも上端開口部１ｂより低位側の領域を囲繞する状態で配置可能な周壁部５２と、を備えている。蓋体５１の外径は、杭材１１の上端開口部１ｂに嵌入可能なサイズである。周壁部５２は丸棒材を螺旋状に折り曲げることによって形成され、隣り合う丸棒材の間に貫通領域５３が形成されている。蓋体５１と周壁部５２とは、蓋体５１の上面と、周壁部５２の内周面と、をＬ字形状の複数の丸棒材５５を介して連結することによって一体化されている。

図９に示すように、杭頭接合部材５０を、その蓋体５１を上にした状態で、杭頭１ａの上端開口部１ｂを覆うように装着し、蓋体５１を上端開口部１ｂに嵌め込めば、杭頭接合部材５０が所定位置に保持され、杭頭接合部材５０を用いた杭頭接合構造が構築される。

次に、図１０に示す杭頭接合部材６０は、杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを閉塞可能な蓋体６１と、杭頭１ａの外周であって少なくとも上端開口部１ｂより低位側の領域を囲繞する状態で配置可能な周壁部６２と、を備えている。蓋体６１の外径は、杭材１１の上端開口部１ｂに嵌入可能なサイズである。周壁部６２は、複数の短円筒体６２ａ，６２ａを同軸上に所定間隔をおいて配置することによって形成され、短円筒体６２ａ，６２ａの間に貫通領域６３が形成されている。

蓋体６１と周壁部６２とは、蓋体６１の上面と、周壁部６２の内周面と、をＬ字形状の複数の丸棒材６５を介して連結することによって一体化されている。また、二つの短円筒体６２ａ，６２ａは複数の丸棒材６５の鉛直部分によって同軸上に所定間隔に保持されている。

図１０に示すように、杭頭接合部材６０を、その蓋体６１を上にした状態で、杭頭１ａの上端開口部１ｂを覆うように装着し、蓋体６１を上端開口部１ｂに嵌め込めば、杭頭接合部材６０が所定位置に保持され、杭頭接合部材６０を用いた杭頭接合構造を構築することができる。

次に、図１１に示す杭頭接合構造７００は、杭頭１ａの上端開口部１ｂを覆うように蓋体７１を取り付け、杭頭１ａの外周を二重に囲繞するように二つの周壁部７２，７３を配置することによって形成されている。周壁部７２，７３は複数の貫通孔Ｈを有する円筒体若しくは円筒状のメッシュ材で形成することができる。周壁部７２，７３の間及び周壁部７２と杭頭１ａの外周との間がそれぞれコンクリート打設用のスペースとなる。

次に、図１２，図１３に基づいて、杭頭接合部材８０及びこれを用いた杭頭接合構造８００について説明する。図１２に示すように、杭頭接合部材８０は、杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを閉塞可能な蓋体８１と、杭頭１ａの外周であって少なくとも上端開口部１ｂより低位側の領域を囲繞する状態で配置可能な周壁部８２と、を備えている。周壁部８２は複数の円形の貫通孔Ｈを有する円筒体で形成されている。

図１２，図１３に示すように、地面Ｇ１上に捨てコンクリート８４を打設した後、杭頭１ａの上端開口部１ｂを覆うように蓋体８１を取り付け、杭頭１ａの外周を囲繞するように周壁部８２を配置する。この後、周壁部８３の外側から、周壁部８３に設けられた貫通孔Ｈのうち、蓋体８１以上の高さにあって、杭頭１ａを挟んで対向する貫通孔Ｈを連通するように鉄筋材８５を挿通すると、杭頭接合部材８０を用いた杭頭接合構造８００を構築することができる。

次に、図１４に示す杭頭接合部材９０は、杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを閉塞可能な蓋体９１と、杭頭１ａの外周であって少なくとも上端開口部１ｂより低位側の領域を囲繞する状態で配置可能な周壁部９２と、を備えている。周壁部９２は複数の円形の貫通孔Ｈを有する四角筒状の板材で形成されている。

杭材１の杭頭１ａの上端開口部１ｂを蓋体９１で閉塞し、杭頭１ａの外周を囲繞するように周壁部９２を配置し、その周囲に型枠９５を形成する。この後、型枠９５内にコンクリートを打設すれば、杭頭接合構造を構築することができる。

なお、前述した杭頭接合部材は、本発明を例示するものであり、本発明に係る杭頭接合部材及びこれを用いた杭頭接合構造は図１〜図 に基づいて説明した杭頭接合部材などに限定されない。

本発明に係る杭頭接合部材及びこれを用いた杭頭接合構造は、オフィスビル、大型商業施設あるいは公共建造物などの鉄筋コンクリート構造物の基礎工事などにおいて広く利用することができる。

１ 杭材
１ａ 杭頭
１ｂ 上端開口部
１ｃ 軸心
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０ 杭頭接合部材
１１ 本体部
１１ａ 交差部
１２ 係止部
１３ 蓋体
１４，２４ 補強部
１５ スリット
Ｈ 貫通孔
１００，２００ 杭頭接合構造

Claims (7)

1. 地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材の頭部である杭頭に装着される杭頭接合部材であって、
   前記杭材の上端開口部から当該杭材内へ挿入される本体部と、前記杭材の上端開口部に係合して前記本体部を所定位置に保持するため前記本体部から前記杭頭の外周領域に向かって放射状に延設される係止部と、前記杭材の内部を横断方向に閉塞するため前記本体部に設けられた蓋体と、を備え、前記本体部及び前記係止部が貫通孔を有する平板材で形成されたことを特徴とする杭頭接合部材。
2. 前記杭頭の外周領域に延設される前記係止部に、平板材で形成された補強部を設けた請求項１記載の杭頭接合部材。
3. 前記補強部を形成する平板材が貫通孔を有する請求項２記載の杭頭接合部材。
4. 地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材の頭部である杭頭に装着される杭頭接合部材であって、
   前記杭頭の上端開口部を閉塞する蓋体と、前記杭頭の外周であって少なくとも前記上端開口部より低位側の領域を囲繞した状態で配置可能な周壁部と、を備え、前記周壁部が貫通孔若しくは貫通領域の少なくとも一方を有することを特徴とする杭頭接合部材。
5. 前記蓋体と前記周壁部とが一体化された請求項４記載の杭頭接合部材。
6. 前記周壁部が貫通孔を有する板材若しくは棒材の少なくとも一方で形成された請求項４または５記載の杭頭接合部材。
7. 地中に埋設された杭材の地面から突出した部分に、請求項１〜６のいずれかに記載の杭頭接合部材を装着して形成したことを特徴とする杭頭接合構造。

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