JP2019100087A - 杭頭免震構造およびその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既製杭を用いて施工工期を一段と短縮しつつ、杭径に応じた外径サイズの大きい免震装置を杭頭部に固定できる杭頭免震構造およびその構築方法を提供する。【解決手段】既製杭２を製造する工程で、複数本のアンカーボルト４を埋設した状態の生コンクリートを筒形状に固化させて、杭頭部に複数本のアンカーボルト４が周方向に間隔をあけて予め埋設された筒状の外殻コンクリート３を有する既製杭２を製造し、施工現場では、この既製杭２を地盤Ｇに打設した後、杭頭部の内空部分２ａを固化部材６によって埋めて平坦にした杭頭部の上面に免震装置１０を載置し、この免震装置１０を複数本のアンカーボルト４を介して既製杭２に対して固定する。【選択図】図１

Description

本発明は、杭頭免震構造およびその構築方法に関し、さらに詳しくは、既製杭を用いて施工工期を一段と短縮しつつ、杭径に応じた外径サイズの大きい免震装置を杭頭部に固定できる杭頭免震構造およびその構築方法に関するものである。

地盤に打設した杭の杭頭部の上面に載置して固定した免震装置によって上部構造体を免震支持する杭頭免震構造が種々提案されている（例えば、特許文献１）。杭頭免震構造は、基礎フーチングどうしを大きな基礎梁でつなぐ従来の免震基礎構造に比して、掘削土量やコンクリートの打設量、鉄筋等を削減できるメリットがある。

特許文献１に記載の杭頭免震構造を場所打ち杭を用いて構築する場合は、場所打ちコンクリートの施工に多大な工数を要する。一方、既製杭を用いて構築する場合は、杭頭部に免震装置を固定するためのアンカーボルトを埋設する現場作業が必要になる。一般的な既製杭ではアンカーボルトを筒状の外殻コンクリートの内空部分に配置した後、内空部分に生コンクリートを打設して固化させることでアンカーボルトを杭頭部に埋設する必要がある。そのため、杭頭部に固定できる免震装置の最大外径サイズは、内空部分の直径程度に制限される。即ち、杭頭部の上面の広さを無駄なく利用して外径サイズの大きな免震装置を設置することが不可能になる。使用する免震装置の外径サイズに合わせて既製杭を選定すると、杭径が不必要に大きくなって、既製杭の軸力が要求スペックよりも過剰になるという問題がある。

特開２０１７−５７６００号公報

本発明の目的は、既製杭を用いて施工工期を一段と短縮しつつ、杭径に応じた外径サイズの大きい免震装置を杭頭部に固定できる杭頭免震構造およびその構築方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の杭頭免震構造の構築方法は、既製杭を地盤に打設し、前記既製杭の杭頭部の上面に免震装置を載置して、前記既製杭に対して前記免震装置を固定する杭頭免震構造の構築方法において、前記既製杭を製造する工程で、複数本のアンカーボルトを埋設した状態の生コンクリートを筒形状に固化させることにより、前記杭頭部に前記複数本のアンカーボルトが周方向に間隔をあけて予め埋設された筒状の外殻コンクリートを有する前記既製杭を製造しておき、施工現場では、前記既製杭を地盤に打設した後、前記杭頭部の内空部分を固化部材によって埋めた状態にすることにより前記杭頭部の上面を平坦にして、次いで、前記上面に前記免震装置を載置して、前記複数本のアンカーボルトを介して前記既製杭に対して前記免震装置を固定することを特徴とする。

本発明の杭頭免震構造は、地盤に打設された既製杭の杭頭部の上面に載置された免震装置が、前記既製杭に対して固定されている杭頭免震構造において、前記既製杭として、前記杭頭部に前記複数本のアンカーボルトが周方向に間隔をあけて予め埋設されている筒状の外殻コンクリートを有する杭が使用されていて、前記杭頭部の内空部分が固化部材により埋められて前記杭頭部の上面が平坦になっていて、前記複数本のアンカーボルトを介して前記免震装置が前記既製杭に対して固定されていることを特徴とする。

本発明では、複数本のアンカーボルトが杭頭部に予め埋設された筒状の外殻コンクリートを有する既製杭を製造して施工に用いるので、施工現場においてアンカーボルトを杭頭部に埋設する工程が不要となる。それ故、一般的な既製杭を使用する構築方法に比して、施工工期を一段と短縮することができる。さらに、外殻コンクリートに複数本のアンカーボルトを埋設することで、杭頭部の上面の広さを無駄なく利用して、既製杭の杭径と同程度の外径サイズの大きい免震装置を杭頭部に固定することが可能になる。

本発明の杭頭免震構造を縦断面視で模式的に示す説明図である。 図１の既製杭を横断面視で例示する説明図である。 図１の既製杭を地盤に打設した状態を縦断面視で例示する説明図である。 図３の杭頭部の内空部分を固化部材によって埋めた状態を縦断面視で例示する説明図である。 本発明の杭頭免震構造の別の実施形態を縦断面視で模式的に示す説明図である。 本発明の杭頭免震構造のさらに別の実施形態を縦断面視で模式的に示す説明図である。

以下、本発明の既製杭を用いた杭頭免震構造およびその構築方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１および図２に例示する本発明の杭頭免震構造１は、地盤Ｇに打設した既製杭２の杭頭部の上面に載置して固定した免震装置１０によって上部構造体１５を免震支持する。この杭頭免震構造１は、例えば、ビルやマンションなどの上部構造体１５の免震構造として採用することができる。

本発明では、従来使用されているＳＣ杭（鋼管複合杭）やＰＨＣ杭（プレテンション方式遠心力高強度プレストレスコンクリート杭）などの既製杭をそのまま使用するのではなく、杭の製造工程で特別な工夫をする。この製造工程により製造した特別な構造の杭頭部を有する既製杭２を地盤Ｇに打設して杭頭免震構造１を構築する。

免震装置１０は一般的な免震装置である。免震装置１０は、複数の鋼板が上下に間隔をあけて埋設された積層ゴム１１と、積層ゴム１１の下端に接合された下フランジ１３と、積層ゴム１１の上端に接合された上フランジ１２とを備えている。免震装置１０の仕様やサイズは、要求される許容軸力等に応じて適宜決定される。下フランジ１３の積層ゴム１１よりも外周側の位置には、免震装置１０とアンカーボルト４とを連結する固定用ボルト１４が挿通する貫通孔が周方向に間隔をあけて複数形成されている。免震装置１０（積層ゴム１１、鋼板、上下フランジ１２、１３）は平面視で円形状になっているが、四角形などの多角形にすることもできる。積層ゴム１１に代えてすべり支障を備えた免震装置１０を用いることもできる。

本発明の杭頭免震構造１では、既製杭２として、杭頭部に複数本のアンカーボルト４が予め埋設されている筒状の外殻コンクリート３を有する杭を使用する。複数本のアンカーボルト４は、外殻コンクリート３の周方向に間隔をあけて配置されている。杭頭部とは、例えば既製杭２の上端面から下方に２〜４ｍ程度の範囲である。

この実施形態の既製杭２は、さらに、外殻コンクリート３の外周面を全長に渡り被覆して外殻コンクリート３に接合された鋼管５を備えている。外殻コンクリート３は高強度コンクリートで形成されている。即ち、この既製杭２は、ＳＣ杭の杭頭部における外殻コンクリート３に予め複数のアンカーボルト４が埋設されている。既製杭２（杭頭部）の杭径サイズは、免震装置１０（下フランジ１３）の外径サイズと概ね同じ大きさに設定されている。尚、本発明では鋼管５を備えていない既製杭２を用いることもできる。

それぞれのアンカーボルト４は、下フランジ１３に形成されている貫通孔と対応する位置に配置されていて、既製杭２の長手方向に延在して外殻コンクリート３に埋設されている。この実施形態では、１２本のアンカーボルト４が周方向に等間隔で配置されている。外殻コンクリート３に埋設されるアンカーボルト４の仕様や本数、配置などは、杭頭免震構造１に要求される許容軸力や免震装置１０の仕様等に応じて適宜決定される。

この実施形態では、地盤Ｇのより深い位置に拡頭杭１６（拡径断面を有するＰＨＣ杭やＰＲＣ杭）が打設されていて、拡頭杭１６の上に既製杭２が打設されている。拡頭杭１６の上端部と既製杭２の下端部は継手金具によって連結されている。打設された既製杭２は、杭頭部の上面が地盤Ｇの表面よりも上方に突出した状態になっている。既製杭２の下端部には拡頭杭に代えて、ＰＨＣ杭やＰＲＣ杭等を連結することも、他の杭を連結しない構成にすることもできる。

それぞれのアンカーボルト４の上端部は、アンカーボルト４と固定用ボルト１４とを連結する連結部４ａ（ソケット）になっている。連結部４ａの上端の高さ位置は、外殻コンクリート３の上面と同じレベル（同じ高さ位置）に設定されている。鋼管５の上端も同様に外殻コンクリート３の上面と同じレベルに設定されている。

杭頭部の内空部分２ａは、固化部材６によって埋められて杭頭部の上面は平坦になっている。固化部材６は、例えば、コンクリートやセメント等で形成される。この実施形態の固化部材６は、杭頭部の内空部分２ａに充填されたコンクリート６ａと、コンクリート６ａに埋設されて周方向に間隔をあけて配置された上下方向に延在する複数本の主筋６ｂおよびこれら主筋６ｂを囲む環状の帯筋６ｃ（フープ筋）とで形成されている。即ち、この実施形態では、鉄筋コンクリート構造の固化部材６によって、杭頭部の内空部分２ａが埋められている。主筋６ｂおよび帯筋６ｃは必要に応じて任意で設けることができる。杭頭部よりも下側の内空部分２ａおよび拡頭杭１６の内空部分には中詰材７として、セメントミルク等が充填されている。

杭頭部の上面に載置されている免震装置１０は、複数本のアンカーボルト４を介して既製杭２に対して固定されている。この実施形態では、上方から下フランジ１３の貫通孔に挿通された固定用ボルト１４が、連結部４ａに螺合して固定されることで、既製杭２に対して免震装置１０が固定されている。上フランジ１２はボルトなどの固定部材によって上部構造体１５に固定されている。

上部構造体１５の下面には、このような既製杭２と免震装置１０とで構成された複数の杭頭免震構造１が水平方向に間隔をあけて配置されている。そして、隣り合う杭頭部どうしが、地盤Ｇ上に形成されたつなぎ梁９によって連結されている。つなぎ梁９は、例えば、鉄筋コンクリート構造で形成される。この実施形態では、杭頭部の左右前後の四方につなぎ梁９が設けられている。既製杭２を構成する鋼管５の外周面には、スタッドボルト８が杭半径方向外側に突出して接合されていて、そのスタッドボルト８はつなぎ梁９に埋設された状態になっている。つなぎ梁９は必要に応じて設ければよく、つなぎ梁９を有していない杭頭免震構造１にすることもできる。

次に、本発明の杭頭免震構造１を構築する手順を説明する。

本発明では、既製杭２を製造する工程で、図３に例示する既製杭２を予め製造しておく。その製造工程では、複数本のアンカーボルト４を埋設した状態の生コンクリートを筒形状に固化させることにより、杭頭部に複数本のアンカーボルト４が予め埋設された外殻コンクリート３を有する既製杭２を製造する。

この実施形態のように、鋼管５を備えた既製杭２（ＳＣ杭）を製造する場合は、鋼管５の一端部の内側に複数本のアンカーボルト４を配置し、生コンクリートを流し込む。この状態で、鋼管５を管軸心を中心にして回転させて、生コンクリートを遠心力締固め成形することにより、杭頭部にアンカーボルト４が予め埋設されるとともに、鋼管５を外周面に一体化させた既製杭２を製造する。即ち、ＳＣ杭を製造する従来方法において、杭頭部に相当する位置に複数のアンカーボルト４を仮固定して生コンクリートに埋設した状態にして既製杭２を製造する。杭頭部にアンカーボルト４が予め埋設された既製杭２は施工現場に搬送される。

施工現場では、杭頭免震構造１を構築する地盤Ｇに、アースオーガ等の掘削機を使用して既製杭２を打設するための縦穴を所定の深さまで掘削する。そして、縦穴の底部に根固め材を注入し、縦穴の中途の範囲に杭周固定液を充填して、従来と同様に施工を行う。

次いで、図３に示すように、掘削した縦穴に既製杭２を挿入して打設する。この実施形態では、既製杭２の下端部と拡頭杭１６の上端部とを継手金具で連結した状態で、既製杭２および拡頭杭１６を縦穴に挿入して打設する。打設した既製杭２の杭頭部の上面は、地盤Ｇ表面よりも上方に突出した状態にする。プレボーリング工法によって既製杭２を打設する方法を例示したが、中堀杭工法やバイブロハンマー工法によって既製杭２を打設することもできる。

既製杭２の杭頭部よりも下側の内空部分２ａと拡頭杭１６の内空部分には、中詰材７を充填する。杭頭部の内空部分２ａは、空洞の状態にしておく。鋼管５の外周面には溶接によってスタッドボルト８を接合する。

次いで、図４に示すように、杭頭部の内空部分２ａを固化部材６によって埋めることによって杭頭部の上面を平坦にする。例えば、杭頭部の内空部分２ａに主筋６ｂと帯筋６ｃを配筋して、その後、この内空部分２ａに生コンクリートを充填して固化させることで固化部材６を成形する。

他の方法としては、固化部材６として、予め固化させた柱状のコンクリート部材を用いることもできる。この場合は、そのコンクリート部材（固化部材６）を杭頭部の内空部分２ａに嵌合させることによって内空部分２ａを埋める。内空部分２ａに嵌合させたコンクリート部材（固化部材６）の外周面と外殻コンクリート３の内周面との隙間には、モルタルなどの接着材を充填するとよい。

既製杭２の内空部分２ａに中詰材７を充填する際に、杭頭部の内空部分２ａにまで中詰材７を充填して固化させることで、杭頭部の上面を平坦にすることもできる。即ち、中詰材７を固化部材６として用いることもできる。

次いで、平坦にした杭頭部の上面に免震装置１０を載置して、複数本のアンカーボルト４を介して既製杭２に対して免震装置１０を固定する。この実施形態では、下フランジ１３に形成されている貫通孔と、杭頭部の上面に露出している連結部４ａの嵌合穴との位置を合わせて免震装置１０を載置する。この貫通孔に下フランジ１３の上方から固定用ボルト１４を挿入して、連結部４ａのボルト穴に螺合することで既製杭２に対して免震装置１０を固定する。免震装置１０を設置した後には、免震装置１０の上に上部構造体１５を構築し、免震装置１０の上フランジ１２に対して上部構造体１５を固定する。

つなぎ梁９を設ける場合には、隣接する杭頭部どうしの間につなぎ梁９を構成する鉄筋９ａを配筋するとともに、その鉄筋の外側を型枠１７で囲む。そして、型枠１７の内側に生コンクリートを打設して固化させた後に、型枠１７を取り外す。以上により、つなぎ梁９を有する杭頭免震構造１の施工が完了する。

施工手順は、上記で示した手順に限らず適宜変更することができる。例えば、杭頭部に免震装置１０を固定する前に、つなぎ梁９を構築することもできる。また、例えば、既製杭２を製造する段階で、既製杭２にスタッドボルト８を接合することもできる。

この実施形態では、既製杭２として、鋼管５を有する既製杭２（ＳＣ杭）を例示したが、使用する既製杭２の種類はこれに限らない。例えば、外殻コンクリート３の内部に複数本のアンカーボルト４とともに、外殻コンクリート３を補強する鉄筋が埋設された既製杭２を用いることもできる。即ち、ＰＲＣ杭の外殻コンクリート３の杭頭部に予め複数のアンカーボルト４が埋設された既製杭２を採用することもできる。

外殻コンクリート３に鉄筋が埋設された既製杭２（ＰＲＣ杭）を製造する場合には、杭用の型枠の中に、鉄筋とともに、杭頭部に相当する位置に複数本のアンカーボルト４を配置し、生コンクリートを流し込む。この状態で、筒状の型枠を筒軸心を中心にして回転させて、生コンクリートを遠心力締固め成形することにより、複数本のアンカーボルト４および鉄筋が予め埋設された既製杭２を製造する。

このように本発明では、複数本のアンカーボルト４が杭頭部に予め埋設された筒状の外殻コンクリート３を有する既製杭２を工場等で製造しておく。これに伴い、施工現場において、アンカーボルト４を杭頭部に配置して、コンクリートを固化させてアンカーボルト４を杭頭部に固定して埋設する面倒な工程が不要となる。それ故、一般的な既製杭２を使用する構築方法に比して、施工工期を一段と短縮することができる。

さらに、外殻コンクリート３に複数本のアンカーボルト４を埋設することで、杭頭部の上面の広さを無駄なく利用して、既製杭２の杭径と同程度の外径サイズの大きい免震装置１０を杭頭部に固定することが可能になる。これにより、既製杭２の許容軸力と、既製杭２に固定できる免震装置１０の許容軸力との差を小さくすることができる。これに伴い、既製杭２の杭径をより小さくすることが可能になるので、施工コストの低減には非常に有利になる。尚、平面視で多角形の免震装置１０を用いる場合、免震装置１０の外径サイズとは免震装置１０に対する外接円の直径サイズを意味する。

この実施形態のように、既製杭２を、鋼管５を外周面に一体化させた既製杭２で構成すると、地震などでアンカーボルト４に大きな応力がかかった場合にも、鋼管５によって外殻コンクリート３の変形や破損を効果的に抑制することができる。それ故、杭頭免震構造１の耐久性を向上するには有利になる。

固化部材６を鉄筋コンクリート６ａで構成すると、固化部材６の強度をより高くできる。そのため、地震などでアンカーボルト４に大きな応力が生じた場合にも、固化部材６によって外殻コンクリート３の変形や破損を抑制できる。したがって、杭頭免震構造１の耐久性を向上するには益々有利になる。

固化部材６を施工現場で生コンクリートを打設して形成する場合は、固化部材６と外殻コンクリート３との一体性をより向上させることができる。固化部材６として予め固化させた柱状のコンクリート部材を用いる場合は、生コンクリートを固化させるための養生期間が不要になるため、現場で生コンクリートを打設して固化部材６を形成する場合に比して、工期を短縮するには有利になる。施工現場の状況等に応じて、いずれかの方法を選択して固化部材６を形成すればよい。１つの施工現場において、いずれか一方の方法だけで固化部材６を形成することも、両方の方法を用いて固化部材６を形成することもできる。

外殻コンクリート３の上面と固化部材６の上面とを同じレベルに設定すると、杭頭部の上面を迅速に平坦にできる。そのため、杭頭免震構造１をより少ない作業工数で構築することができ、施工工期を短縮するには有利になる。

図５に例示する杭頭免震構造１の別の実施形態は、図１〜図４に例示した実施形態とは杭頭部の構成が異なっている。その他の構成は実質的に同じである。

この杭頭免震構造１では、既製杭２として、複数本のアンカーボルト４の上端部が、外殻コンクリート３の上面から突出している杭が使用されている。即ち、アンカーボルト４の一部だけが外殻コンクリート３に予め埋設されている既製杭２が使用されている。地盤Ｇに打設された既製杭２の外殻コンクリート３の上面と鋼管５の上端は、地盤Ｇの表面と同じレベルに設定されている。連結部４ａの上端の高さ位置は、地盤Ｇの表面よりも高い位置に設定されている。

この杭頭免震構造１では、外殻コンクリート３よりも上方の位置にも鉄筋コンクリート構造の固化部材６が突出して配置されている。固化部材６を構成する主筋６ｂおよび帯筋６ｃは、杭頭部の内空部分２ａにアンカーボルト４の下端よりも下方位置からアンカーボルト４の上端位置近傍まで配筋されている。固化部材６を構成するコンクリート６ａは、杭頭部の内空部分２ａに充填され、複数本のアンカーボルト４の上端位置まで充填されている。複数本のアンカーボルト４の外殻コンクリート３に埋設されていない範囲が、このコンクリート６ａに埋設されている。固化部材６によって形成された杭頭部の上面は平坦になっている。

この実施形態では、固化部材６で構成された杭頭部の上部が円柱形状になっていて、その外径は既製杭２の杭径と同じ寸法に設定されている。固化部材６を外殻コンクリート３および鋼管５よりも上方に突出させることで、杭頭部の上側部分を円柱形状に限らず、四角柱形状（多角形形状）などの所望の形状、大きさにできる利点がある。連結部４ａの上端の高さ位置は、固化部材６の上面と同じレベルに設定されている。

この実施形態では、さらに、つなぎ梁９を構成する水平方向に延在する複数本の鉄筋９ａが、固化部材６を挿通して配筋されている。即ち、固化部材６を構成するコンクリート６ａには、複数本のアンカーボルト４と、固化部材６を構成する主筋６ｂおよび帯筋６ｃと、つなぎ梁９を構成する鉄筋９ａとが埋設されている。

次に、この杭頭免震構造１を構築する手順を説明する。

既製杭２を製造する工程で、複数本のアンカーボルト４の上端部を、外殻コンクリート３の上面から突出させた状態にした既製杭２を製造する。アンカーボルト４の外殻コンクリート３に埋設する部分の長さは、使用するアンカーボルト４の長さ等によって適宜決定される。

施工現場では、先の実施形態と同様に既製杭２を地盤Ｇに打設する。アンカーボルト４の上端は、地盤Ｇの表面よりも上方に突出した状態にする。

次に、杭頭部の内空部分２ａに主筋６ｂおよび帯筋６ｃを配筋する。つなぎ梁９を設ける場合には、主筋６ｂおよび帯筋６ｃの配筋作業とともにつなぎ梁９を構成する鉄筋９ａの配筋作業を行なう。地盤Ｇから上方に突出している主筋６ｂ、帯筋６ｃおよび鉄筋９ａの外側を型枠で囲む。

次いで、杭頭部の内空部分２ａおよび型枠の内側に、生コンクリートを充填して、複数本のアンカーボルト４を上端位置まで生コンクリートに埋設した状態にして固化させる。これにより固化部材６を成形して、内空部分２ａを埋めた状態にして杭頭部の上面を平坦にする。また、型枠の内側に充填したコンクリートを固化させることで、つなぎ梁９を成形する。生コンクリートが固化した後、型枠を取り外す。次いで、杭頭部（固化部材６）の上面に免震装置１０を載置して、先の実施形態と同様に、複数本のアンカーボルト４を介して既製杭２に対して免震装置１０を固定する。

この実施形態では、杭頭部とつなぎ梁９とをコンクリートの継ぎ目がない状態で一体的に成形できる。そのため、杭頭部とつなぎ梁９とがより強固に接合されて両者の一体性を向上させることができる。

図６に例示する杭頭免震構造１の別の実施形態は、図５に例示した実施形態とは既製杭２の構成が異なっている。その他の構成は実質的に同じである。

この杭頭免震構造１では、既製杭２として、鋼管５の上端部を外殻コンクリート３の上端面よりも上方に突出させた杭が使用されている。さらに、鋼管５のつなぎ梁９を形成する位置にはそれぞれ、水平方向に貫通する貫通孔５ａが形成されている。

この実施形態では、外殻コンクリート３に予め埋設されているアンカーボルト４の上端部は、別のアンカーボルト４Ａを連結する継手部４ｂになっている。継手部４ｂの上端の高さ位置は、外殻コンクリート３の上面と同じレベルに設定されている。継手部４ｂの上側には、上端部が連結部４ａになっている別のアンカーボルト４Ａが連結されている。連結部４ａの上端の高さ位置は、鋼管５の上端と同じレベルに設定されている。既製杭２の外殻コンクリート３に予め埋設されているアンカーボルト４には、別のアンカーボルト４Ａを連結せずに、アンカーボルト４の上端（連結部４ａの上端）の高さ位置を鋼管５の上端と同じレベルに設定することもできる。

この杭頭免震構造１では、外殻コンクリート３よりも上方の位置にも鉄筋コンクリート構造の固化部材６が突出して配置されている。固化部材６を構成する主筋６ｂおよび帯筋６ｃは、杭頭部の内空部分２ａにアンカーボルト４の下端よりも下方位置から上端位置近傍まで配筋されている。固化部材６を構成するコンクリート６ａは、杭頭部の内空部分２ａに充填され、複数本のアンカーボルト４の上端位置まで充填されている。複数本のアンカーボルト４の外殻コンクリート３に埋設されていない範囲が、このコンクリート６ａに埋設されている。固化部材６によって形成された杭頭部の上面は平坦になっている。連結部４ａの上端の高さ位置は、固化部材６の上面と同じレベルに設定されている。

この実施形態では、つなぎ梁９を構成する水平方向に延在する複数本の鉄筋９ａが、鋼管５に形成された貫通孔５ａと固化部材６を挿通して配筋されている。即ち、固化部材６を構成するコンクリート６ａには、複数本のアンカーボルト４と、固化部材６を構成する主筋６ｂおよび帯筋６ｃと、つなぎ梁９を構成する鉄筋９ａとが埋設されている。

次に、この杭頭免震構造１を構築する手順を説明する。

既製杭２を製造する工程で、鋼管５の上端部を外殻コンクリート３の上端面よりも杭長手方向に突出させた状態にした既製杭２を製造する。そして、つなぎ梁９を設ける場合には、鋼管５のつなぎ梁９を連結する位置に貫通孔５ａを形成しておく。

施工現場では、既述した実施形態と同様に、既製杭２を地盤Ｇに打設する。次いで、杭頭部の内空部分２ａに主筋６ｂおよび帯筋６ｃを配筋するとともに、外殻コンクリート３に予め埋設されているアンカーボルト４の継手部４ｂに別のアンカーボルト４Ａを螺合させて連結する。つなぎ梁９を設ける場合には、主筋６ｂおよび帯筋６ｃの配筋作業とともにつなぎ梁９を構成する鉄筋９ａの配筋作業を行なう。鉄筋９ａは貫通孔５ａを挿通させて配筋し、鉄筋９ａの外側を型枠で囲む。

次いで、杭頭部の内空部分２ａに生コンクリートを複数本のアンカーボルト４の上端位置まで充填して、複数本のアンカーボルト４を生コンクリートに埋設した状態にして固化させる。これにより固化部材６を成形して、内空部分を埋めた状態にして杭頭部の上面を平坦にする。また、型枠の内側に充填した生コンクリートを固化させることでつなぎ梁９を成形する。生コンクリートが固化した後、型枠を取り外す。次いで、杭頭部（固化部材６）の上面に免震装置１０を載置して、既述した実施形態と同様に、複数本のアンカーボルト４を介して既製杭２に対して免震装置１０を固定する。

この実施形態では、鋼管５の上端部が固化部材６を形成する際の型枠として機能する。そのため、外殻コンクリート３よりも上方に生コンクリートを充填する際に型枠作業が不要となり、施工工期を短縮するには有利になる。

また、杭頭部とつなぎ梁９とをコンクリートの継ぎ目がない状態で一体的に成形することができる。そのため、杭頭部とつなぎ梁９とがより強固に接合されて両者の一体性を向上させることができる。

外殻コンクリート３に予め埋設されたアンカーボルト４に継手部４ｂを介して別のアンカーボルト４Ａを連結することで、既製杭２を打設した後に、別のアンカーボルト４Ａを取付けることができる。これにより、打設作業中にアンカーボルト４Ａが変形することをより確実に回避することができる。アンカーボルト４Ａは杭頭部の配筋作業後に取付けることもできるので、この配筋作業時の杭頭部内の作業スペースを広く確保することができる。

例示したそれぞれの実施形態では、杭頭部の上面に免震装置１０が直接載置されているが、例えば、杭頭部の上面と免震装置１０（下フレンジ１３）との間に、介在部材（台座や防水シート等）を設けることもできる。その場合には、介在部材に固定用ボルト１４が挿通する貫通孔を形成する。

例示したそれぞれの実施形態の構成は、適宜組み合わせることができる。例えば、図６に示した実施形態では、つなぎ梁９の横断面と同程度の大きさの貫通孔５ａを有しているが、鋼管５の外周面に鉄筋９ａが挿通する程度の小さな貫通孔５ａを複数有する構成にすることもできる。図１〜４で例示した実施形態のように、鋼管５の外周面に突設したスタッドボルト８をつなぎ梁９に埋設することもできる。

１ 杭頭免震構造
２ 既製杭
２ａ 内空部分
３ 外殻コンクリート
４、４Ａ アンカーボルト
４ａ 連結部
４ｂ 継手部
５ 鋼管
５ａ 貫通孔
６ 固化部材
６ａ コンクリート
６ｂ 主筋
６ｃ 帯筋
７ 中詰材
８ スタッドボルト
９ つなぎ梁
９ａ 鉄筋
１０ 免震装置
１１ 積層ゴム
１２ 上フランジ
１３ 下フランジ
１４ 固定用ボルト
１５ 上部構造体
１６ 拡頭杭
１７ 型枠
Ｇ 地盤

Claims (7)

1. 既製杭を地盤に打設し、前記既製杭の杭頭部の上面に免震装置を載置して、前記既製杭に対して前記免震装置を固定する杭頭免震構造の構築方法において、
   前記既製杭を製造する工程で、複数本のアンカーボルトを埋設した状態の生コンクリートを筒形状に固化させることにより、前記杭頭部に前記複数本のアンカーボルトが周方向に間隔をあけて予め埋設された筒状の外殻コンクリートを有する前記既製杭を製造しておき、
   施工現場では、前記既製杭を地盤に打設した後、前記杭頭部の内空部分を固化部材によって埋めた状態にすることにより前記杭頭部の上面を平坦にして、
   次いで、前記上面に前記免震装置を載置して、前記複数本のアンカーボルトを介して前記既製杭に対して前記免震装置を固定することを特徴とする杭頭免震構造の構築方法。
2. 前記既製杭を製造する工程で、鋼管の内側に前記複数本のアンカーボルトを埋設した状態の前記生コンクリートを配置して、前記鋼管を管軸心を中心にして回転させて、前記生コンクリートを遠心力締固め成形することにより、前記鋼管を外周面に一体化させた前記既製杭を製造する請求項１に記載の杭頭免震構造の構築方法。
3. 前記固化部材を、前記杭頭部の内空部分に生コンクリートを充填して固化させることにより成形して、前記内空部分を埋めた状態にする請求項１または２に記載の杭頭免震構造の構築方法。
4. 前記固化部材として予め固化させた柱状のコンクリート部材を用いて、このコンクリート部材を前記内空部分に嵌合させることにより、前記内空部分を埋めた状態にする請求項１または２に記載の杭頭免震構造の構築方法。
5. 前記外殻コンクリートの上面と前記固化部材の上面とを同じレベルに設定する請求項１〜４のいずれかに記載の杭頭免震構造の構築方法。
6. 前記既製杭を製造する工程で、前記複数本のアンカーボルトの上端部を、前記外殻コンクリートの上面から突出させた状態にした前記既製杭を製造しておき、
   前記固化部材を、前記杭頭部の内空部分に前記生コンクリートを充填するとともに前記生コンクリートに前記複数本のアンカーボルトを埋設した状態にして固化させることにより成形して、前記内空部分を埋めた状態にする請求項３に記載の頭免震構造の構築方法。
7. 地盤に打設された既製杭の杭頭部の上面に載置された免震装置が、前記既製杭に対して固定されている杭頭免震構造において、
   前記既製杭として、前記杭頭部に前記複数本のアンカーボルトが周方向に間隔をあけて予め埋設されている筒状の外殻コンクリートを有する杭が使用されていて、前記杭頭部の内空部分が固化部材により埋められて前記杭頭部の上面が平坦になっていて、前記複数本のアンカーボルトを介して前記免震装置が前記既製杭に対して固定されていることを特徴とする杭頭免震構造。

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