JP2016191290A - 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下部蓋体１２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部１１を所定位置に保持するため本体部１１の上端部に設けられた上部蓋体１３と、を備えている。本体部１１は複数の貫通孔Ｈを有する円筒体で形成され、下部蓋体１２は円板状の板材で形成され、上部蓋体１３の上面に複数の貫通孔Ｈを有する平板材で形成された複数の補強部１４が立設されている。地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材１０を装着して杭頭接合構造を構築する。【選択図】図１

Description

本発明は、比較的大型のコンクリート構造物の基礎工事において、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その一部を突出させた状態で当該杭材内へ挿入される本体部と、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下部蓋体と、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に設けられたストッパ部と、を備え、前記本体部が貫通孔を有する平板体若しくは筒状体で形成されたことを特徴とする。

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、
前記杭材の上端開口部からその一部を突出させた状態で当該杭材内へ挿入される本体部と、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下部蓋体と、前記杭材の上端開口部にフランジ状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に設けられた上部蓋体と、を備え、前記本体部が貫通孔を有する平板体若しくは筒状体で形成され、前記上部蓋体に前記杭材内部と外部とを連通可能な開口部を設けたことを特徴とする。

さらに、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下部蓋体と、前記杭材の上端開口部にフランジ状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に設けられた上部蓋体と、を備え、前記本体部が貫通孔を有する平板体若しくは筒状体で形成され、前記上部蓋体に当該上部蓋体より上方へ起立した補強部を設け、前記上部蓋体若しくは前記補強部に前記杭材内部と外部とを連通可能な開口部を設けたことを特徴とする。

ここで、前記補強部は、貫通孔を有する平板体若しくは筒状体、または複数の棒材で形成することができる。

次に、本発明の杭頭接合構造は、地中に埋設された地面から突出した状態にある杭材の頭部である杭頭に、前述したいずれかの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を示す斜視図である。 本発明の第２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を示す斜視図である。 図７に示す杭頭接合部材を用いた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。 図９に示す杭頭接合部材を用いた杭頭接合構造を示す斜視図である。

以下、図１〜図１０に基づいて、本発明の実施の形態である杭頭接合部材１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０及びこれを用いて構築した杭頭接合構造について説明する。

図１に示す杭頭接合部材１０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着して杭頭接合構造を構築するための部材である。杭材１は、少なくとも杭頭１ａの近傍に円筒形状部を有する長尺の部材である。

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下部蓋体１２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部１１を所定位置に保持するため本体部１１の上端部に設けられた上部蓋体１３と、を備えている。上部蓋体１３の上面には、複数の円形の貫通孔Ｈを有する矩形の平板材で形成された複数の補強部１４が、その長辺方向を垂直にした状態で、本体部１１の軸心の周りに９０度間隔で立設されている。なお、杭材１の内部を横断方向に閉塞する下部蓋体１２とは、杭材１の内部に、杭材１の軸心と直交する方向に下部蓋体１２を配置することをいう。

本体部１１は複数の貫通孔Ｈを有する円筒体で形成されている。下部蓋体１２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部１１の下端部に本体部１１と同軸をなすように取り付けられている。上部蓋体１３は、円形の開口部１３ａを有する円環状の板材で形成され、本体部１１の上端部に開口部１３ａを嵌合させた状態で固着されている。

図１に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材１０の下部蓋体１２及び本体部１１を挿入し、上部蓋体１３で杭材１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、杭頭接合構造を構築することができる。杭頭接合部材１０を杭頭１ａに装着したとき、杭材１の内部の下部蓋体１２よりも上方の領域は、本体部１１の貫通孔Ｈ及び本体部１１の内部を介して、外部と連通している。

図１に示す杭頭接合部材１０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２に示す杭頭接合部材２０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着して杭頭接合構造を構築するための部材である。杭頭接合部材２０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２１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部２１の下端部に設けられた下部蓋体２２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部２１を所定位置に保持するため本体部２１の上端部に設けられた上部蓋体２３と、を備えている。

本体部２１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。上部蓋体２３の上面には、本体部２１と同じサイズの、複数の円形の貫通孔Ｈを有する円筒体で形成された補強部２４が、本体部２１と同軸をなすように連設されている。補強部２４の上端は開口部２４ａとなっている。

下部蓋体２２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部２１の下端部に本体部２１と同軸をなすように取り付けられている。上部蓋体２３は、円形の開口部２３ａを有する円環状の板材で形成され、本体部２１と補強部２４との境界部に上部蓋体２３が位置している。

図２に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材２０の下部蓋体２２及び本体部２１を挿入し、上部蓋体２３で杭材１１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、杭頭接合構造を構築することができる。杭頭接合部材２０を杭頭１ａに装着したとき、杭材１の内部の、下部蓋体２２よりも上方の領域は、補強部２４の開口部２４ａ及び補強部２４の貫通孔Ｈを介して、外部と連通している。

次に、図３に示す杭頭接合部材３０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着して杭頭接合構造を構築するための部材である。杭頭接合部材３０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３１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部３１の下端部に設けられた下部蓋体３２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部３１を所定位置に保持するため本体部３１の上端部に設けられた上部蓋体３３と、を備えている。

上部蓋体３３は、円形の開口部３３ａを有する円環状の板材で形成され、本体部３１の上端部に開口部３３ａを嵌合させた状態で固着されている。上部蓋体１３の上面には、複数の丸棒材３４ａを開口部３３ａの周りに等間隔に立設することにより補強部３４が形成されている。

本体部３１は複数の貫通孔Ｈを有する円筒体で形成されている。下部蓋体３２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部３１の下端部に本体部３１と同軸をなすように取り付けられている。

図３に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材３０の下部蓋体３２及び本体部３１を挿入し、上部蓋体３３で杭材１１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、杭頭接合構造を構築することができる。杭頭接合部材３０を杭頭１ａに装着したとき、杭材１の内部の、下部蓋体３２よりも上方の領域は、本体部３１の上端開口部３１ａ及び本体部３１の貫通孔Ｈを介して、外部と連通している。

次に、図４に示す杭頭接合部材４０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着して杭頭接合構造を構築するための部材である。杭頭接合部材４０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４１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部４１の下端部に設けられた下部蓋体４２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部４１を所定位置に保持するため本体部４１の上端部に設けられた上部蓋体４３と、を備えている。本体部４１は複数の貫通孔Ｈを有する矩形の平板材で形成されている。本体部４１の短辺方向のサイズは杭材１の内径より小である。

上部蓋体４３は、円形の開口部４３ａを有する円環状の板材で形成され、本体部４１の上縁部４１ａを開口部４３ａ内に嵌合させた状態で固着されている。上部蓋体４３の上面には、複数の円形の貫通孔Ｈを有する矩形の平板材で形成された複数の補強部４４が、その長辺方向を垂直にした状態で、上部蓋体４３の開口部４３ａの周りに９０度間隔で立設されている。下部蓋体４２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部４１の下縁部４１ｂが下部蓋体４２の直径に位置するような状態で固着されている。

図４に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材４０の下部蓋体４２及び本体部１１を挿入し、上部蓋体４３で杭材１１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、杭頭接合構造を構築することができる。杭頭接合部材４０を杭頭１ａに装着したとき、杭材１の内部の下部蓋体４２よりも上方の領域は、上部蓋体４３の開口部４３ａを介して外部と連通している。

次に、図５に示す杭頭接合部材５０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着して杭頭接合構造を構築するための部材である。杭頭接合部材５０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５１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部５１の下端部に設けられた下部蓋体５２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部５１を所定位置に保持するため本体部５１の上縁部に設けられた上部蓋体５３と、を備えている。本体部５１は複数の円形の貫通孔Ｈを有する矩形の平板材で形成されている。

上部蓋体５３は、中央に円形の開口部５３ａを有する円環状の板材で形成されている。上部蓋体５３の上面には、複数の円形の貫通孔Ｈを有する円筒体で形成された補強部５４が、開口部５３ａと同軸をなすように取り付けられている。本体部５１の上縁部５１ａの長さと、補強部５４の外径と、上部蓋体５３の開口部５３ａの内径と、は略同等である。上部蓋体５３は、本体部５１と補強部５４との境界部に位置している。下部蓋体５２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部５１の下縁部５１ｂが下部蓋体５２の直径に位置するような状態で固着されている。

図５に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材５０の下部蓋体５２及び本体部５１を挿入し、上部蓋体５３で杭材１１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、杭頭接合構造を構築することができる。杭頭接合部材５０を杭頭１ａに装着したとき、杭材１の内部の、下部蓋体５２よりも上方の領域は、上部蓋体５３の開口部５３ａ、補強部５４の上方の開口部５４ａ及び補強部５４の貫通孔Ｈを介して外部と連通している。

次に、図６に示す杭頭接合部材６０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着して杭頭接合構造を構築するための部材である。杭頭接合部材６０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６１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部６１の下端部に設けられた下部蓋体６２と、杭材１の上端開口部１ｂ上にフランジ状に係合して本体部６１を所定位置に保持するため本体部６１の上端部に設けられた上部蓋体６３と、を備えている。本体部６１は複数の円形の貫通孔Ｈを有する矩形の平板材で形成されている。

上部蓋体６３は、中央に円形の開口部６３ａを有する円環状の板材で形成され、本体部６１の上縁部６１ａを開口部６３ａ内に嵌合させた状態で固着されている。上部蓋体６３の上面には、複数の丸棒材６４ａを開口部６３ａの周りに等間隔に立設することにより補強部６４が形成されている。

下部蓋体６２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部６１の下縁部６１ｂが下部蓋体６２の直径に位置するように取り付けられている。本体部６１の短辺方向のサイズは、杭材１の内径より小である。

図６に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材６０の下部蓋体６２及び本体部６１を挿入し、上部蓋体６３で杭材１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、杭頭接合構造を構築することができる。杭頭接合部材６０を杭頭１ａに装着したとき、杭材１の内部の、下部蓋体６２よりも上方の領域は、上部蓋体６３の開口部６３ａを介して、外部と連通している。

次に、図７に示す杭頭接合部材７０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着され、図８に示すような杭頭接合構造７００を形成するための部材である。杭頭接合部材７０は、杭材１の上端開口部１ｂからその一部（上縁部７１ａ側）を突出させた状態で当該杭材１内へ挿入される本体部７１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部７１の下縁部７１ｂに固着された下部蓋体７２と、杭材１の上端開口部１ｂにフランジ状に係合して本体部７１を所定位置に保持するため本体部７１に係止部材７４を介して取り付けられた上部蓋体７３と、を備えている。

本体部７１は複数の円形の貫通孔Ｈを有する矩形の平板体で形成されている。上部蓋体７３は、中央に開口部７３ａを有する円環状の平板材で形成されている。開口部７３ａの内径は杭材１の外径より小さく、本体部７１の短辺方向のサイズは、開口部７３ａの内径より小である。係止部材７４は、本体部７１の長辺方向の中央付近に位置する貫通孔Ｈを貫通し、その両端部が上部蓋体７３の上面に固着されている。

下部蓋体７２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部７１の下縁部７１ｂが下部蓋体７２の直径に位置するように取り付けられている。本体部７１の短辺方向のサイズは、杭材１の内径よりも小である。

図７に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材７０の下部蓋体７２及び本体部７１を挿入し、上部蓋体７３で杭材１の上端開口部１ｂを塞ぐように装着することにより、図８に示すような杭頭接合構造７００を構築することができる。

杭頭接合部材７０を杭頭１ａに装着したとき、本体部７１の下縁部７１ｂ側の約半分の部分が杭材１の内部に位置し、本体部７１の上縁部７１ａ側の約半分の部分が杭材１の上端開口部１ｂから突出した状態となる。また、図８に示す状態にあるとき、杭材１の内部の、下部蓋体７２よりも上方の領域は、上部蓋体７３の開口部７３ａを介して、外部と連通している。

次に、図９に示す杭頭接合部材８０は、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに装着され、図１０に示すような杭頭接合構造８００を形成するための部材である。杭頭接合部材８０は、杭材１の上端開口部１ｂからその一部（上縁部８１ａ側）を突出させた状態で当該杭材１内へ挿入される本体部８１と、杭材１の内部を横断方向に閉塞するため本体部８１の下縁部８１ｂに固着された下部蓋体８２と、杭材１の上端開口部１ｂに係合して本体部８１を所定位置に保持するため本体部８１に設けられたストッパ部８３と、を備えている。

本体部８１は複数の円形の貫通孔Ｈを有する矩形の平板体で形成されている。ストッパ部８３は、本体部８１の長辺方向の中央付近に位置する貫通孔Ｈを貫通する棒材で形成されている。ストッパ部８３の長さは、杭材１の外径より大である。

下部蓋体８２は杭材１の内径より若干小さい外径を有する円形の板材で形成され、本体部８１の下縁部８１ｂが下部蓋体８２の直径に位置するように取り付けられている。本体部８１の短辺方向のサイズは、杭材１の内径よりも小である。

図９に示すように、地中に埋設され地面から突出した状態にある杭材１の頭部である杭頭１ａに杭頭接合部材８０の下部蓋体８２及び本体部８１を挿入し、ストッパ部８３の両端部を杭材１の上端開口部１ｂに載置するようにして、装着することにより、図１０に示すような杭頭接合構造８００を構築することができる。

杭頭接合部材８０を杭頭１ａに装着したとき、本体部８１の下縁部８１ｂ側の約半分の部分が杭材１の内部に位置し、本体部８１の上縁部８１ａ側の約半分の部分が、杭材１の上端開口部１ｂから突出した状態となる。杭材１の内部の、下部蓋体８２よりも上方の領域は、杭材１の上端開口部１ｂを介して、外部と連通している。

なお、図１〜図１０に基づいて説明した杭頭接合部材１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０及び杭頭接合構造７００，８００などは、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１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０及びこれを用いた杭頭接合構造は前述した杭頭接合部材及び杭頭接合構造７００，８００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
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０ 杭頭接合部材
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１ 本体部
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２ 下部蓋体
１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３ 上部蓋体
１３ａ，２４ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ 開口部
１４，２４，３４，４４，５４ 補強部
３４ａ，６４ａ 丸棒材
４１ａ，５１ａ，６１ａ，７１ａ，８１ａ 上縁部
４１ｂ，５１ｂ，６１ｂ，７１ｂ，８１ｂ 下縁部
７４ 係止部材
８３ ストッパ部
７００，８００ 杭頭接合構造
Ｈ 貫通孔

Claims (5)

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その一部を突出させた状態で当該杭材内へ挿入される本体部と、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下部蓋体と、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に設けられたストッパ部と、を備え、前記本体部が貫通孔を有する平板体若しくは筒状体で形成されたことを特徴とする杭頭接合部材。
2. 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その一部を突出させた状態で当該杭材内へ挿入される本体部と、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下部蓋体と、前記杭材の上端開口部にフランジ状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に設けられた上部蓋体と、を備え、前記本体部が貫通孔を有する平板体若しくは筒状体で形成され、前記上部蓋体に前記杭材内部と外部とを連通可能な開口部を設けたことを特徴とする杭頭接合部材。
3. 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下部蓋体と、前記杭材の上端開口部にフランジ状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に設けられた上部蓋体と、を備え、前記本体部が貫通孔を有する平板体若しくは筒状体で形成され、前記上部蓋体に当該上部蓋体より上方へ起立した補強部を設け、前記上部蓋体若しくは前記補強部に前記杭材内部と外部とを連通可能な開口部を設けたことを特徴とする杭頭接合部材。
4. 前記補強部が、貫通孔を有する平板体若しくは筒状体、または複数の棒材で形成された請求項３記載の杭頭接合部材。
5. 地中に埋設された地面から突出した状態にある杭材の頭部である杭頭に、請求項１〜４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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