JP2021042606A - 杭頭接続構造及び杭頭接続構造の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 場所打ちコンクリート杭の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすると共に、耐圧縮性を向上させた杭頭接続構造及び杭頭接続構造の施工方法を提供する。【解決手段】 杭頭接続構造は、場所打ちコンクリート杭１の杭頭と基礎部（フーチング５，基礎梁６）とを接続する。この杭頭接続構造は、地中に配置されるコンクリート体３０と、コンクリート体３０の内部に配置される鉄筋籠１０と、コンクリート体３０から上方に延在して基礎部に埋設される、鉄筋籠１０の外周筋（主筋１２）より、場所打ちコンクリート杭１の軸心側に配置される接続枠材２１と、接続枠材の内側から下方に延在してコンクリート体に埋設される内側引張鉄筋２２と、接続枠材の外側から上方に延在して基礎部に埋設される外側引張鉄筋２３と、を備える。杭頭接続構造は、接続枠材の外側には、コンクリート体と基礎部に跨る鉄筋を有しない。【選択図】図１

Description

本発明は、場所打ちコンクリート杭の杭頭と基礎部とを接続する杭頭接続構造に関するものである。

従来、場所打ちコンクリート杭の杭頭の径を小さくすることが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１には、杭と基礎とが、杭径よりも小径の小径部により接合されている構成が開示されている。これにより、杭と基礎との接合部の回転拘束を減らすことができ、基礎及びその上の建物が地震時の水平力を受けた場合に、杭と基礎との接合部の曲げ変形性能を確保し、接合部に生じる曲げモーメントを緩和する。

特許文献２には、杭の杭頭部の上面と構造物の基礎部の下面とが接合部により互いに接合され、接合部が杭と同軸で杭の杭径より小さい径の柱状に形成される構成が開示されている。これにより、フーチングから杭頭部の上面への応力の伝達を少なくできる。

特許５６４０７６８号公報 特許４４５１６９９号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載の杭頭接続構造は、杭頭に作用する圧縮力を、杭径より小さい径の接合部で受けるため、耐圧縮性が良くない、という問題がある。

そこで、本発明は、場所打ちコンクリート杭の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすると共に、耐圧縮性を向上させた杭頭接続構造及び杭頭接続構造の施工方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の杭頭接続構造は、場所打ちコンクリート杭の杭頭と基礎部とを接続する杭頭接続構造であって、地中に配置されるコンクリート体と、前記コンクリート体の内部に配置される鉄筋籠と、前記コンクリート体から上方に延在して前記基礎部に埋設される、前記鉄筋籠の外周筋より、前記場所打ちコンクリート杭の軸心側に配置される接続枠材と、前記接続枠材の内側から下方に延在して前記コンクリート体に埋設される内側引張鉄筋と、前記接続枠材の外側から上方に延在して前記基礎部に埋設される外側引張鉄筋と、を備え、前記接続枠材の外側には、前記コンクリート体と前記基礎部に跨る鉄筋を有しないことを特徴する。

ここで、本発明の杭頭接続構造では、前記外側引張鉄筋は、前記接続枠材の周方向で、前記内側引張鉄筋に依存しない位置に取り付けられてもよい。

また、本発明の杭頭接続構造では、前記鉄筋籠の上端には、前記コンクリート体の外径と略同じ外径の補強リングを備えてもよい。

また、本発明の杭頭接続構造では、前記補強リングと、前記接続枠材とは、接合されていなくてもよい。また、本発明の杭頭接続構造では、前記補強リングには、略中央に開口を備えてもよい。

また、本発明の杭頭接続構造の施工方法は、場所打ちコンクリート杭の杭頭と基礎部とを接続する杭頭接続構造の施工方法であって、鉄筋籠を掘削孔に挿入して設置する鉄筋籠設置工程と、前記鉄筋籠の外周筋より、前記場所打ちコンクリート杭の軸心側に、前記鉄筋籠から上方に突出するように配置される接続枠材であって、前記接続枠材の内側から下方に延在する内側引張鉄筋が取り付けられた前記接続枠材を、前記鉄筋籠に仮固定する仮固定工程と、前記掘削孔にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、前記接続枠材の外周が剥き出しになるように、前記杭頭の余盛コンクリートを除去してはつり面を形成するはつり工程と、前記接続枠材の外側に、上方に延在する外側引張鉄筋を取り付ける外側引張鉄筋取付工程と、前記はつり面に接合した前記基礎部を構築する基礎部構築工程と、を含むことを特徴とする。

さらに、本発明の杭頭接続構造の施工方法において、前記仮固定工程では、前記接続枠材は、前記鉄筋籠の上端に取り付けられた補強リングに、仮固定部材によって仮固定され、前記はつり工程の後に、前記仮固定部材を撤去する仮固定部材撤去工程を含んでもよい。

このように構成された本発明の杭頭接続構造は、地中に配置されるコンクリート体と、コンクリート体の内部に配置される鉄筋籠と、コンクリート体から上方に延在して基礎部に埋設される、鉄筋籠の外周筋より、場所打ちコンクリート杭の軸心側に配置される接続枠材と、接続枠材の内側から下方に延在してコンクリート体に埋設される内側引張鉄筋と、接続枠材の外側から上方に延在して基礎部に埋設される外側引張鉄筋と、を備え、接続枠材の外側には、コンクリート体と基礎部に跨る鉄筋を有しない構造とした。そのため、場所打ちコンクリート杭の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすると共に、圧縮耐力を向上させることができる。

また、本発明の杭頭接続構造では、外側引張鉄筋は、接続枠材の周方向で、内側引張鉄筋に依存しない位置に取り付けられる構造とした。そのため、外側引張鉄筋を所望の位置に取り付けることができる。その結果、基礎部の配筋と干渉を防ぐように、外側引張鉄筋を取り付けることができる。

また、本発明の杭頭接続構造では、鉄筋籠の上端には、コンクリート体の外径と略同じ外径の補強リングを備える構造とした。そのため、補強リングを目印として、余盛コンクリートを除去するはつり作業をすることができる。その結果、容易にはつり作業を実施することができる。

また、本発明の杭頭接続構造では、補強リングと、接続枠材とは、接合されていない構造とした。そのため、場所打ちコンクリート杭の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。その結果、場所打ちコンクリート杭の径を小さくすることができる。

また、本発明の杭頭接続構造では、補強リングには、略中央に開口を備える構造とした。そのため、トレミー管を開口に挿入し、トレミー管を支持することができる。その結果、トレミー管の水平方向の位置ずれを防止し、コンクリートを所望の位置に安定して供給することができる。

また、本発明の杭頭接続構造の施工方法では、鉄筋籠を掘削孔に挿入して設置する鉄筋籠設置工程と、鉄筋籠の外周筋より、場所打ちコンクリート杭の軸心側に、鉄筋籠から上方に突出するように配置される接続枠材であって、接続枠材の内側から下方に延在する内側引張鉄筋が取り付けられた接続枠材を、鉄筋籠に仮固定する仮固定工程と、掘削孔にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、接続枠材の外周が剥き出しになるように、杭頭の余盛コンクリートを除去してはつり面を形成するはつり工程と、接続枠材の外側に、上方に延在する外側引張鉄筋を取り付ける外側引張鉄筋取付工程と、はつり面に接合した基礎部を構築する基礎部構築工程と、を含むこととした。そのため、場所打ちコンクリート杭の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。また、はつり作業を実施するはつり面から、鉄筋が突出しない状態で、はつり作業を実施することができる。その結果、はつり作業を容易に実施することができる。

さらに、本発明の杭頭接続構造の施工方法において、仮固定工程では、接続枠材は、鉄筋籠の上端に取り付けられた補強リングに、仮固定部材によって仮固定され、はつり工程の後に、仮固定部材を撤去する仮固定部材撤去工程を含むこととした。そのため、簡易な方法で、補強リングを接続枠材に仮固定することができる。

実施例１の杭頭接続構造を示す断面図である。 実施例１の鉄筋籠を示す斜視図である。 実施例１の接続枠材と内側引張鉄筋と外側引張鉄筋を示す分解斜視図である。 実施例１の仮固定部材を説明する斜視図である。 実施例１の仮固定部材を説明する斜視図である。 実施例１の鉄筋籠設置工程を説明する図である。 実施例１の仮固定工程を説明する図である。 実施例１のコンクリート打設工程を説明する図である。 実施例１のはつり工程を説明する図である。 実施例１の仮固定部材撤去工程を説明する図である。 実施例１の外側引張鉄筋取付工程を説明する図である。 実施例１の基礎部構築工程を説明する図である。 杭頭接続構造とその施工方法の作用を説明する図である。 杭頭接続構造とその施工方法の作用を説明する図である。 杭頭接続構造とその施工方法の作用を説明する図である。

以下、本発明による杭頭接続構造及び杭頭接続構造の施工方法を実現する実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

［杭頭接続構造の構成］
図１は、実施例１の杭頭接続構造を示す断面図である。図２は、実施例１の鉄筋籠を示す斜視図である。図３は、実施例１の接続枠材と内側引張鉄筋と外側引張鉄筋を示す分解斜視図である。図４及び図５は、実施例１の仮固定部材を説明する斜視図である。以下、図１〜図５に基づいて、実施例１の杭頭接続構造の構成を説明する。

実施例１では、場所打ちコンクリート杭の杭頭と、基礎部としてのフーチング及び基礎梁との杭頭接続構造を説明する。

図１に示すように、杭頭接続構造は、地盤３の掘削孔３ａに設置された場所打ちコンクリート杭１と、場所打ちコンクリート杭１の上部に配置される基礎部としてのフーチング５と基礎梁６とを備える。基礎梁６の内部には、配筋６ａが配置される。フーチング５の上部には、柱７が配置される。

場所打ちコンクリート杭１は、コンクリート体３０と、コンクリート体３０の内部に配置される鉄筋籠１０と、鉄筋籠１０の上端に配置される、鉄筋籠１０より小径な接続部材２０と、を備える。

コンクリート体３０は、掘削孔３ａに配置される。すなわち、コンクリート体３０は、地中に配置される。コンクリート体３０は、掘削孔３ａの形状に合わせて、円柱状に形成される。

（鉄筋籠）
図２に示すように、鉄筋籠１０は、コンクリート体３０の外径と略同じ外径の補強リング１１と、補強リング１１に接続された外周筋としての主筋１２と、主筋１２に取り付けられたフープ筋（あばら筋）１３と、を備える。

補強リング１１は、最外周に配置されたリング状の杭頭型枠リング１１ａと、杭頭型枠リング１１ａの内側に配置されたリング状の主筋力骨１１ｂと、主筋力骨１１ｂの内側に配置されたリング状の内側力骨１１ｃと、を備える。

杭頭型枠リング１１ａと主筋力骨１１ｂと内側力骨１１ｃとは、４つの支持ブラケット１１ｄによって支持される。４つの支持ブラケット１１ｄは、例えば、鋼板によって形成され、内側力骨１１ｃの周方向に、略等間隔に配置される。

杭頭型枠リング１１ａは、例えば、平鋼（フラットバー）を曲げ加工して、コンクリート体３０の外径と同じ外径Ｄ１（例えば、１９００［ｍｍ］）に形成される。すなわち、杭頭型枠リング１１ａは、場所打ちコンクリート杭１の杭径と同じ外径Ｄ１に形成される。

主筋力骨１１ｂは、例えば、平鋼（フラットバー）を曲げ加工して、杭頭型枠リング１１ａより小さなリングに形成される。主筋力骨１１ｂは、杭頭型枠リング１１ａと同心状に形成される。

内側力骨１１ｃは、例えば、平鋼（フラットバー）を曲げ加工して、主筋力骨１１ｂより小さなリングに形成される。内側力骨１１ｃの直径は、トレミー管の直径より若干大きく形成される。内側力骨１１ｃは、杭頭型枠リング１１ａと同心状に、形成される。内側力骨１１ｃは、補強リング１１の略中央に形成された開口を構成する。

主筋１２は、例えば、直径が３８［ｍｍ］の異形棒鋼を使用することができる。主筋１２の一端は、主筋力骨１１ｂの外周面に、例えば溶接によって取り付けられる。主筋１２は、主筋力骨１１ｂの上端から突出しないように、主筋力骨１１ｂに取り付けられる。主筋１２は、主筋力骨１１ｂの下方に延在するように、主筋力骨１１ｂに取り付けられる。すなわち、主筋１２は、主筋力骨１１ｂの外周面に沿って配置された外周筋を構成する。主筋１２の外径Ｄ２は、例えば、１６２０［ｍｍ］とすることができる。

フープ筋１３は、複数の主筋１２を取り囲むように、リング状に形成される。フープ筋１３は、主筋１２の長手方向に、等間隔に複数配置される。

（接続部材）
図３に示すように、接続部材２０は、リング状の接続枠材２１と、接続枠材２１の内側に取り付けられた内側引張鉄筋２２と、接続枠材２１の外側に取り付けられる外側引張鉄筋２３と、を備える。

接続枠材２１は、例えば、平鋼（フラットバー）を曲げ加工して、外径Ｄ３（例えば、１４００［ｍｍ］）のリング状に形成される。なお、接続枠材２１は、鋼管を切断して形成することもできる。

接続枠材２１の厚さは、例えば、１４〜１６［ｍｍ］とすることができる。接続枠材２１の高さＨは、例えば、２４０［ｍｍ］とすることができる。接続枠材２１は、場所打ちコンクリート杭１の軸心と同心状に配置される。

接続枠材２１は、図１に示すように、鉄筋籠１０の外周筋としての主筋１２より、場所打ちコンクリート杭１の軸心側に配置される。接続枠材２１は、補強リング１１の上部に載置される。すなわち、接続枠材２１は、鉄筋籠１０から上方に突出するように配置される。接続枠材２１は、コンクリート体３０から上方に延在して、フーチング５に埋設される。

接続枠材２１の内側には、コンクリート体３０の上端につながる小径コンクリート体３１が形成される。小径コンクリート体３１は、接続枠材２１の内側に充填されるように形成される。

図３に示すように、接続枠材２１の内周面には、内側引張鉄筋２２が取り付けられる。内側引張鉄筋２２は、例えば、直径が４１［ｍｍ］の開先付き異形棒鋼を使用することができる。内側引張鉄筋２２の長さは、例えば２０００［ｍｍ］とすることができる。内側引張鉄筋２２の一端は、接続枠材２１の内周面に、例えば溶接によって取り付けられる。内側引張鉄筋２２の接続枠材２１への溶接長は、例えば２１０［ｍｍ］とすることができる。

内側引張鉄筋２２は、接続枠材２１の上端から突出しないように、接続枠材２１の下方に延在して、接続枠材２１に取り付けられる。内側引張鉄筋２２は、接続枠材２１から下方に、例えば１７００［ｍｍ］延在して、コンクリート体３０に埋没される。これにより、内側引張鉄筋２２は、コンクリート体３０と、１７００［ｍｍ］の定着長Ｌを有することになる。

接続枠材２１の外周面には、外側引張鉄筋２３が取り付けられる。外側引張鉄筋２３は、例えば、直径が４１［ｍｍ］の開先付き異形棒鋼を使用することができる。外側引張鉄筋２３の一端は、接続枠材２１の外周面に、例えば溶接によって取り付けられる。外側引張鉄筋２３の接続枠材２１への溶接長は、例えば２１０［ｍｍ］とすることができる。

外側引張鉄筋２３は、接続枠材２１の下端から突出しないように、接続枠材２１の上方に延在して、接続枠材２１に取り付けられる。外側引張鉄筋２３は、接続枠材２１から上方に延在して、フーチング５に埋没される。

外側引張鉄筋２３は、接続枠材２１の周方向で、内側引張鉄筋２２と同じ位置に配置されてもよいし、異なる位置に配置されてもよい。すなわち、外側引張鉄筋２３は、接続枠材２１の周方向で、内側引張鉄筋２２に依存しない位置に取り付けられる。

このように構成された場所打ちコンクリート杭１は、接続枠材２１の外側には、コンクリート体３０とフーチング５に跨る鉄筋を有しないように構成される。また、接続枠材２１は、補強リング１１の上端に載置され、接続枠材２１と補強リング１１とは、直接に接合されないように構成される。

（仮固定部材）
場所打ちコンクリート杭１が構築される過程で、接続枠材２１と補強リング１１とが、仮固定部材２５によって、仮固定される。場所打ちコンクリート杭１の杭頭とフーチング５とが接続された状態では、仮固定部材２５は、撤去されている。

図４及び図５に示すように、仮固定部材２５は、鋼板を加工して形成され、帯板状の本体部２５ａと、本体部２５ａの先端に形成されたフック状のフック部２５ｂと、を備える。

フック部２５ｂが、接続枠材２１の上端縁に引っ掛けられた状態で、本体部２５ａの下端の側面が、支持ブラケット１１ｄの側面に溶接される。溶接された部分には、溶接跡２６が形成される。これにより、接続枠材２１は、４つの仮固定部材２５によって、補強リング１１に仮固定される。

［杭頭接続構造の施工方法］
図６は、実施例１の鉄筋籠設置工程を説明する図である。図７は、実施例１の仮固定工程を説明する図である。図８は、実施例１のコンクリート打設工程を説明する図である。図９は、実施例１のはつり工程を説明する図である。図１０は、実施例１の仮固定部材撤去工程を説明する図である。図１１は、実施例１の外側引張鉄筋取付工程を説明する図である。図１２は、実施例１の基礎部構築工程を説明する図である。以下、図６〜図１２に基づいて、実施例１の杭頭接続構造の施工方法を説明する。

（鉄筋籠設置工程）
図６に示すように、鉄筋籠設置工程では、例えばクレーンを使用して、地盤３に形成された掘削孔３ａに鉄筋籠１０を挿入して設置する。また、掘削孔３ａに鉄筋籠１０が設置された状態で、外側引張鉄筋２３が取り付けられていない状態の接続部材２０を、鉄筋籠１０の内側に挿入して設置する。すなわち、内側引張鉄筋２２を、主筋力骨１１ｂと内側力骨１１ｃとの間のスペースから挿入して、接続枠材２１を、４つの支持ブラケット１１ｄの上端に載置する。

（仮固定工程）
図７に示すように、仮固定工程では、仮固定部材２５によって、接続枠材２１を補強リング１１に仮固定する。

（コンクリート打設工程）
図８に示すように、コンクリート打設工程では、トレミー管９１を、内側力骨１１ｃの内側に挿入して、コンクリートを打設する。

（はつり工程）
図９に示すように、はつり工程では、スタンドパイプ（ケーシング）４を撤去して、根切りを行う。また、ワイヤーソー等の工具Ｇや静的破砕材を使用して、杭頭の余盛コンクリート３２を接続枠材２１の外周面が剥き出しになるように除去してはつり面３５を形成する。この際、接続枠材２１の内側には、小径コンクリート体３１が形成される。
はつり面３５とは、余盛コンクリート３２が除去されたコンクリート体３０の上面であり、接続枠材２１の外側の面である。

（仮固定部材撤去工程）
図１０に示すように、仮固定部材撤去工程では、仮固定部材２５を撤去する。

（外側引張鉄筋取付工程）
図１１に示すように、外側引張鉄筋取付工程では、接続枠材２１の外側に、例えば溶接によって、外側引張鉄筋２３を取り付ける。外側引張鉄筋２３は、図１２に示す基礎梁６の配筋６ａの邪魔にならない位置に配置される。

（基礎部構築工程）
図１２に示すように、はつり面３５上にフーチング５の下面が接合するように、フーチング５と基礎梁６を構築する。この際、接続枠材２１と外側引張鉄筋２３は、フーチング５に埋設される。また、根切りを行った部分に土砂３Ａを埋め戻す。また、フーチング５の上に、柱７を構築する。以上の工程を経て、杭頭接続構造が施工される。

［杭頭接続構造とその施工方法の作用］
図１３〜図１５は、杭頭接続構造とその施工方法の作用を説明する図である。以下、実施例１の杭頭接続構造とその施工方法の作用を説明する。

実施例１の杭頭接続構造は、場所打ちコンクリート杭１の杭頭と基礎部（フーチング５，基礎梁６）とを接続する。この杭頭接続構造は、地中に配置されるコンクリート体３０と、コンクリート体３０の内部に配置される鉄筋籠１０と、コンクリート体３０から上方に延在して基礎部（フーチング５，基礎梁６）に埋設される、鉄筋籠１０の外周筋（主筋１２）より、場所打ちコンクリート杭１の軸心側に配置される接続枠材２１と、接続枠材２１の内側から下方に延在してコンクリート体３０に埋設される内側引張鉄筋２２と、接続枠材２１の外側から上方に延在して基礎部（フーチング５，基礎梁６）に埋設される外側引張鉄筋２３と、を備える。杭頭接続構造は、接続枠材２１の外側には、コンクリート体３０と基礎部（フーチング５，基礎梁６）に跨る鉄筋を有しない（図１）。

これにより、図１４（ａ）に示すように、大地震等により杭頭の接続部の周辺に大きな力が作用した際に、コンクリート体３０と基礎部（フーチング５，基礎梁６）との接合部からひび割れを誘発させることができる。そして、鉄筋籠１０より小径の接続枠材２１により、塑性変形能力を向上させて、半剛接接合にすることができる。そのため、場所打ちコンクリート杭１の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。その結果、場所打ちコンクリート杭１の径を小さくすることができる。

圧縮力に対しては、図１４（ｂ）に示すように、コンクリート体３０の全断面で受けることができる。そのため、例えば、杭頭の外径を、半径方向で狭くしたような絞った形状の杭頭接続構造と比較して、圧縮耐力を向上させることができる。

引張力に対しては、図１４（ｃ）に示すように、内側引張鉄筋２２から、接続枠材２１を介して、外側引張鉄筋２３に伝達させることで、耐引張力を維持することができる。

せん断力に対しては、図１４（ｄ）に示すように、圧縮軸力下において、コンクリート体３０と基礎部（フーチング５，基礎梁６）との接合部における摩擦抵抗により、耐せん断力を維持する。また、引張軸力下においては、内側引張鉄筋２２のダボ効果で負担することができる。内側引張鉄筋２２のダボ効果とは、内側引張鉄筋２２のダウエル力のことであり、内側引張鉄筋２２が有する軸方向と直交する方向の抵抗力のことである。

また、場所打ちコンクリート杭１の杭頭のはつり作業を実施した後に、外側引張鉄筋２３を取り付けることができる。そのため、所望の場所に外側引張鉄筋２３を取り付けることができる。その結果、基礎部（フーチング５，基礎梁６）の配筋と干渉を防ぐように、外側引張鉄筋２３を取り付けることができる。

実施例１の杭頭接続構造において、外側引張鉄筋２３は、接続枠材２１の周方向で、内側引張鉄筋２２に依存しない位置に取り付けられる（図１３）。

これにより、外側引張鉄筋２３を所望の位置に取り付けることができる。そのため、基礎部（フーチング５，基礎梁６）の配筋と干渉を防ぐように、外側引張鉄筋２３を取り付けることができる。

実施例１の杭頭接続構造において、鉄筋籠１０の上端には、コンクリート体３０の外径と略同じ外径の補強リング１１を備える（図１）。

これにより、補強リング１１を目印として、余盛コンクリート３２を除去するはつり作業をすることができる。そのため、容易にはつり作業を実施することができる。

実施例１の杭頭接続構造において、補強リング１１と、接続枠材２１とは、接合されていない（図１０）。

これにより、補強リング１１と接続枠材２１との間の接合力を弱くして、コンクリート体３０と基礎部（フーチング５，基礎梁６）との接続部からひび割れを誘発させることができる。そして、鉄筋籠１０より小径の接続枠材２１により、塑性変形能力を向上させることができる。そのため、場所打ちコンクリート杭１の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。その結果、場所打ちコンクリート杭１の径を小さくすることができる。

実施例１の杭頭接続構造において、補強リング１１には、略中央に開口（内側力骨１１ｃ）を備える（図８）。

これにより、トレミー管９１を開口（内側力骨１１ｃ）に挿入し、トレミー管９１を支持することができる。そのため、トレミー管９１の水平方向の位置ずれを防止することができる。その結果、コンクリートを所望の位置に安定して供給することができる。

実施例１の杭頭接続構造の施工方法は、場所打ちコンクリート杭１の杭頭と基礎部（フーチング５，基礎梁６）とを接続する。この杭頭接続構造の施工方法は、鉄筋籠１０を掘削孔３ａに挿入して設置する鉄筋籠設置工程と、鉄筋籠１０の外周筋（主筋１２）より、場所打ちコンクリート杭１の軸心側に、鉄筋籠１０から上方に突出するように配置される接続枠材２１であって、接続枠材２１の内側から下方に延在する内側引張鉄筋２２が取り付けられた接続枠材２１を、鉄筋籠１０に仮固定する仮固定工程と、掘削孔３ａにコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、接続枠材２１の外周が剥き出しになるように、杭頭の余盛コンクリート３２を除去してはつり面３５を形成するはつり工程と、接続枠材２１の外側に、上方に延在する外側引張鉄筋２３を取り付ける外側引張鉄筋取付工程と、はつり面３５に接合した基礎部（フーチング５，基礎梁６）を構築する基礎部構築工程と、を含む（図６〜図１２）。

これにより、大地震等により杭頭の接続部の周辺に大きな力が作用した際に、コンクリート体３０と基礎部（フーチング５，基礎梁６）との接合部からひび割れを誘発させることができる。そして、鉄筋籠１０より小径の接続枠材２１により、塑性変形能力を向上させて、半剛接接合にすることができる。そのため、場所打ちコンクリート杭１の杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。その結果、場所打ちコンクリート杭１の径を小さくすることができる。

また、はつり作業を実施するはつり面３５から、鉄筋が突出しない状態で、はつり作業を実施することができる。そのため、鉄筋が邪魔にならないような状態で、はつり作業を実施することができる。その結果、はつり作業を容易に実施することができる。

また、外側引張鉄筋２３を内側引張鉄筋２２の位置に依存しない位置に取り付けることができる。そのため、所望の場所に外側引張鉄筋２３を取り付けることができる。その結果、図１３に示すように、基礎部（基礎梁６）の配筋６ａと干渉を防ぐように、外側引張鉄筋２３を取り付けることができる。

一方、図１５に示すように、外側引張鉄筋９２３の位置が、内側引張鉄筋２２の位置に基づいて決定されるような場合、外側引張鉄筋９２３と基礎部（基礎梁６）の配筋６ａとが干渉してしまう問題がある。

また、実施例１の杭頭接続構造の施工方法では、従来の後打ちコンクリート工程を実施する必要がなくなるため、施工工程を短くすることができる。

実施例１の杭頭接続構造の施工方法において、仮固定工程では、接続枠材２１は、鉄筋籠１０の上端に取り付けられた補強リング１１に、仮固定部材２５によって仮固定され、はつり工程の後に、仮固定部材２５を撤去する仮固定部材撤去工程を含む（図１０）。

これにより、簡易な方法で、補強リング１１を接続枠材２１に仮固定することができる。

以上、本発明の杭頭接続構造及び杭頭接続構造の施工方法を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加等は許容される。

実施例１では、内側引張鉄筋２２と外側引張鉄筋２３を開先付き異形棒鋼とする例を示した。しかし、内側引張鉄筋と外側引張鉄筋は、竹節鉄筋や波節鉄筋やねじ節鉄筋等の異形棒鋼であってもよい。

実施例１では、内側引張鉄筋２２と外側引張鉄筋２３を溶接で接続枠材２１に取り付ける例を示した。しかし、内側引張鉄筋と外側引張鉄筋をねじ節鉄筋として、接続枠材２１に取り付けられたナットやカプラ等に取り付けてもよい。また、内側引張鉄筋と外側引張鉄筋を結束線で接続枠材２１に取り付けてもよい。

実施例１では、接続枠材２１をリング状とする例を示した。しかし、接続枠材としては、矩形であってもよいし、多角形であってもよい。また、接続部材は、リング状や矩形のような閉じられた形状（閉鎖された形状）に限定されず、閉じられていない形状であってもよい。

実施例１では、接続枠材２１を一重のリング状に形成する例を示した。しかし、接続枠材は、二重以上のリング状に形成されてもよい。

実施例１では、接続枠材２１を場所打ちコンクリート杭１の軸心と同心状に配置する例を示した。しかし、接続枠材は、場所打ちコンクリート杭１の軸心から偏芯させて配置してもよい。

実施例１では、補強リング１１を、杭頭型枠リング１１ａと、主筋力骨１１ｂと、内側力骨１１ｃと、これらをつなぐ４つの支持ブラケット１１ｄとによって形成する例を示した。しかし、補強リングは、この態様に限定されず、例えば、杭頭型枠リング１１ａと、主筋力骨１１ｂと、内側力骨１１ｃと、これらをつなぐ３つの支持ブラケット１１ｄとによって形成されてもよい。

実施例１では、接続枠材２１と補強リング１１とが、仮固定部材２５によって、仮固定される例を示した。しかし、接続枠材２１は、例えばスポット溶接等により、補強リング１１に仮固定されてもよい。

実施例１では、鉄筋籠１０は、主筋１２を一重の円周状に設けられる例を示した。しかし、鉄筋籠は、主筋を二重以上の円周状に設けられてもよい。

実施例１では、接続枠材２１は、補強リング１１の上部に載置される例を示した。しかし、接続枠材は、鉄筋籠から上方に突出するように配置されていればよく、鉄筋籠の内部から上方に突出するように配置されてもよい。この場合、圧縮軸力下、引張軸力下に関わらず、接続枠材とコンクリート体との支圧、及び、接続枠材と基礎部（フーチングや基礎梁）との支圧によって耐せん断力を維持することができる。また、接続枠材は、コンクリート体を介して、鉄筋籠から少し浮いた状態で配置されてもよい。

実施例１では、本発明の杭頭接続構造を、場所打ちコンクリート杭１の杭頭と、基礎部としてのフーチング５及び基礎梁６との杭頭接続構造とする例を示した。しかし、本発明は、場所打ちコンクリート杭の杭頭と、基礎部としての地中梁や床板との杭頭接続構造とすることもできる。

１ 場所打ちコンクリート杭
３ａ 掘削孔
５ フーチング（基礎部の一例）
６ 基礎梁（基礎部の一例）
１０ 鉄筋籠
１１ 補強リング
１１ｃ 内側力骨（開口の一例）
１２ 主筋（外周筋）
２１ 接続枠材
２２ 内側引張鉄筋
２３ 外側引張鉄筋
２５ 仮固定部材
３０ コンクリート体
３５ はつり面

Claims (7)

1. 場所打ちコンクリート杭の杭頭と基礎部とを接続する杭頭接続構造であって、
   地中に配置されるコンクリート体と、
   前記コンクリート体の内部に配置される鉄筋籠と、
   前記コンクリート体から上方に延在して前記基礎部に埋設される、前記鉄筋籠の外周筋より、前記場所打ちコンクリート杭の軸心側に配置される接続枠材と、
   前記接続枠材の内側から下方に延在して前記コンクリート体に埋設される内側引張鉄筋と、
   前記接続枠材の外側から上方に延在して前記基礎部に埋設される外側引張鉄筋と、を備え、
   前記接続枠材の外側には、前記コンクリート体と前記基礎部に跨る鉄筋を有しない
   ことを特徴とする、杭頭接続構造。
2. 前記外側引張鉄筋は、前記接続枠材の周方向で、前記内側引張鉄筋に依存しない位置に取り付けられる
   ことを特徴とする、請求項１に記載の杭頭接続構造。
3. 前記鉄筋籠の上端には、前記コンクリート体の外径と略同じ外径の補強リングを備える
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の杭頭接続構造。
4. 前記補強リングと、前記接続枠材とは、接合されていない
   ことを特徴とする、請求項３に記載の杭頭接続構造。
5. 前記補強リングには、略中央に開口を備える
   ことを特徴とする、請求項３又は４に記載の杭頭接続構造。
6. 場所打ちコンクリート杭の杭頭と基礎部とを接続する杭頭接続構造の施工方法であって、
   鉄筋籠を掘削孔に挿入して設置する鉄筋籠設置工程と、
   前記鉄筋籠の外周筋より、前記場所打ちコンクリート杭の軸心側に、前記鉄筋籠から上方に突出するように配置される接続枠材であって、前記接続枠材の内側から下方に延在する内側引張鉄筋が取り付けられた前記接続枠材を、前記鉄筋籠に仮固定する仮固定工程と、
   前記掘削孔にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
   前記接続枠材の外周が剥き出しになるように、前記杭頭の余盛コンクリートを除去してはつり面を形成するはつり工程と、
   前記接続枠材の外側に、上方に延在する外側引張鉄筋を取り付ける外側引張鉄筋取付工程と、
   前記はつり面に接合した前記基礎部を構築する基礎部構築工程と、を含む
   ことを特徴とする、杭頭接続構造の施工方法。
7. 前記仮固定工程では、前記接続枠材は、前記鉄筋籠の上端に取り付けられた補強リングに、仮固定部材によって仮固定され、
   前記はつり工程の後に、前記仮固定部材を撤去する仮固定部材撤去工程を含む
   ことを特徴とする、請求項６に記載の杭頭接続構造の施工方法。

Images