JP2021080630A - 特殊吊補強リング、鉄筋籠、及び鉄筋籠の設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無溶接工法で用いられる鉄筋固定用金具の負担荷重を減らすことができ、建て込み作業時における撓みや変形が防止でき、施工安全性が確保された鉄筋籠を構築することができる特殊吊補強リングを提供すること。【解決手段】場所打ち杭用の鉄筋籠を構成する複数の主筋２と直交させて配設され、複数の主筋２との交差部に鉄筋固定用金具（第１金具２０）が取り付けられるとともに、鉄筋籠の建て込み時に吊り具６が取り付けられる特殊吊補強リング４であって、鉄筋籠の中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２以上のリング部１１と、隣り合うリング部１１どうしを連結する２以上の連結部１２とを装備する。【選択図】図２

Description

本発明は特殊吊補強リング、鉄筋籠、及び鉄筋籠の設計方法に関し、より詳細には、施工安全性が確保された鉄筋籠を構築することができる特殊吊補強リング、該特殊吊補強リングを備えた鉄筋籠、及び鉄筋籠の設計方法に関する。

構造物の建設現場では、構造物の耐震強度等を高めるために、地盤に杭を打ち込み、構造物を支える杭基礎を形成する工法が一般に採用されている。杭基礎の施工法の一つに場所打ち杭による施工法がある。場所打ち杭とは、筒状に組み立てられた鉄筋籠を掘削した杭孔内に建て込み、建て込み後にコンクリートを杭孔内に打ち込み、固めて形成したものである。場所打ち杭による施工法には、地面を掘削する方法等の違いにより、オールケーシング工法、アースドリル工法、リバース工法などのいくつかの工法が知られている。

場所打ち杭を構築するために必要となる鉄筋籠の組み立てについては、従来、溶接による仮止めが行われることが多かった。しかしながら、２０１２年３月に「道路橋示方書・同解説」（社団法人 日本道路協会）が改訂され、「１９．８ 鉄筋かごの製作及び建込み」の（１）のただし書きには、「…ただし、鉄筋の組立においては、組立上の形状保持などのための溶接を行ってはならない。」と記載され、また、その解説には、「…、溶接による…施工品質の確保が困難であり鉄筋の断面減少等の欠陥が生じるおそれがあるため、…」と記載され、鉄筋籠の主要構成部材である主筋に直接の溶接を用いてはならないように規定されている。このため、現在では、溶接を行わない無溶接工法が採用されている。このような無溶接工法で製作された鉄筋籠については、下記の特許文献１に開示されている。

特許文献１には、分割鉄筋籠が連結接続された連結鉄筋籠が記載されている。連結鉄筋籠を構成する分割鉄筋籠は、主筋と補強枠が格子状にそれぞれ交差するように配置され、環状の補強枠の内側に主筋が縦方向に所定本数格子状に配置されると共に、Ｕボルト形状の取り付け金具で補強枠が主筋に取付け保持固定され、その保持固定された補強枠間にフープ筋が多数並列されて、格子状に配置されると共に結束線又は取付金具で取付け保持固定されている。

このような無溶接工法で製作される鉄筋籠については、「一般社団法人 日本基礎協会」が発刊している「場所打ちコンクリート杭の鉄筋かご無溶接工法 設計・施工に関するガイドライン」に則って、鉄筋籠の形状保持と建て込み時の安全性を確保するための検討を行うことが推奨されている。

無溶接工法で製作される鉄筋籠は、主筋と、組立用鉄筋である補強枠（補強リングともいう）との各交点が取付金具（無溶接金具）で固定されるため、これら取付金具が取り付けられる補強リングが、鉄筋籠の形状保持、及び建て込み時の安全性確保に重要な役割を果たしている。上記道路橋示方書によれば、「組立用鉄筋の径及びその配置は、鉄筋かごの大きさや重量等によって異なるが、一般的に直径２２ｍｍ程度の鉄筋を２〜３ｍの間隔に配置するのがよい。」と記載されている。

［発明が解決しようとする課題］
阪神淡路の震災以降、年々、杭頭の鉄筋籠配筋の太径／多本数化が著しくなっており、杭頭の過大な荷重を従来同様の脚部主筋（すなわち、杭頭の鉄筋籠と比べて、細径／低本数の主筋からなる鉄筋籠）が支えるという配筋になってきている。また、従来滅多に使用されることのなかったＤ５１等の極太径主筋、Ｄ３２やＤ３５などの太径の帯筋が使用され、また、杭長も中間支持層までだったものが、より深い支持層へ到達させるようになるなど、従来の溶接工法時代とは、全く異なる困難な施工条件になってきている。

このように数年前の鉄筋籠の配筋と比較して、現在の鉄筋籠の配筋は、主筋の径や本数等が前例のないものとなってきており、鉄筋籠の大重量化、大径化が進み、過去の経験が全く役に立たないほど、施工の難易度が高くなってきている。また、鉄筋籠の大重量化、大径化が進むにつれて、鉄筋籠の建て込み作業時に補強リングの撓みや変形を防止するために、吊り具が取り付けられる補強リングの大径化、板厚（断面積）の増大化が進んできている。

しかしながら、補強リングの板厚（断面積）が大きくなると、主筋と補強リングとの交点（交差部）に取付金具を強固に取り付けにくくなり、また、取付金具の負担荷重も増大し、鉄筋下がりなどの固定位置のずれが生じやすくなるという課題があった。
さらに、近年では、鉄筋籠の建て込み作業時における吊荷重（鉄筋籠総重量）が５０ｔを優に超える場合もあり、かかる場合、特許文献１に記載されているような従来の補強リングでは、建て込み作業時に撓みや変形が生じる虞が高くなるという課題があった。

特許第５３８２３９４号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、無溶接工法で用いられる鉄筋固定用金具が負担する荷重を減らすことができ、また、建て込み作業時における撓みや変形を防止でき、施工安全性が確保された鉄筋籠を構築することができる特殊吊補強リング、該特殊吊補強リングを備えた鉄筋籠、及び鉄筋籠の設計方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係る特殊吊補強リング（１）は、場所打ち杭用の鉄筋籠を構成する複数の主筋と直交させて配設され、前記複数の主筋との交差部に鉄筋固定用金具が取り付けられるとともに、前記鉄筋籠の建て込み時に吊り具が取り付けられる特殊吊補強リングであって、
前記鉄筋籠の中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２以上のリング部と、
隣り合う前記リング部どうしを連結する２以上の連結部とを備えていることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（１）によれば、２以上の前記リング部と、隣り合う前記リング部どうしを連結する２以上の連結部とを備えているので、前記鉄筋籠の建て込み時の吊荷重（鉄筋籠総重量）を２以上の前記リング部に均等分散させることができ、前記リング部の撓みや変形を防止できるとともに、前記鉄筋固定用金具が負担する荷重を減らすことができる。これにより、前記鉄筋籠の建て込み作業の安全性を高めることができ、施工安全性の向上を図ることができる。

また本発明に係る特殊吊補強リング（２）は、上記特殊吊補強リング（１）において、
前記連結部が、隣り合う前記リング部の内側面に固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有していることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（２）によれば、前記連結部が、隣り合う前記リング部の内側面に固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有しているので、前記リング部周上に配置される前記複数の主筋と、前記連結部との間に前記張り出した形状分のスペースを確保することができる。したがって、杭孔への建て込み後にコンクリートが十分に回り込むように、コンクリートの打設を適切に行うことができる。

また本発明に係る特殊吊補強リング（３）は、上記特殊吊補強リング（１）において、
前記連結部が、ワイヤーロープを含んで構成され、
前記リング部の内側面に、前記ワイヤーロープを取り付けるための２以上の取付部が設けられていることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（３）によれば、前記連結部が、前記ワイヤーロープを含んで構成され、前記リング部の内側面に、前記ワイヤーロープを取り付けるための２以上の前記取付部が設けられているので、上記特殊吊補強リング（２）と同様の効果が得られるとともに、嵩張らない形態にすることができ、運搬時の省スペース化とともに運搬効率の向上を図ることができる。

また、前記ワイヤーロープは、長さが異なる複数種類のものを含んで構成されてもよく、かかる構成によれば、隣り合う前記リング部の間隔調整や間隔変更に容易に対応することができる。また、２以上の前記取付部は、前記リング部の内側面より内側方向へ張り出した形状としてもよい。

また本発明に係る特殊吊補強リング（４）は、上記特殊吊補強リング（３）において、
前記連結部が、連結棒を含んで構成され、
前記リング部の内側面に、前記連結棒を取り付けるための２以上の取付部が設けられていることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（４）によれば、前記連結部が、前記連結棒を含んで構成され、前記リング部の内側面に、前記連結棒を取り付けるための２以上の前記取付部が設けられているので、上記特殊吊補強リング（２）と同様の効果が得られるとともに、上記特殊吊補強リング（３）と同様に、嵩張らない形態にすることができ、運搬時の省スペース化とともに運搬効率の向上を図ることができる。

前記連結棒は、ネジ棒鋼でもよいし、異形棒鋼でのよいし、少なくとも両端部分にネジ加工が施された異形棒鋼でもよいし、その他の棒鋼であってもよい。
また、２以上の前記取付部に前記連結棒を取り付ける形態は、特に限定されない。例えば、前記連結棒の両端部分に取り付け可能な締結・連結具などを用いて、前記取付部に前記連結棒を取り付けもよいし、他の取り付け方法であってもよい。

また、前記連結棒は、長さが異なる複数種類のものを含んで構成されてもよいし、前記取付部に取り付ける位置調整が可能な構成でもよい。かかる構成によれば、隣り合う前記リング部の間隔調整や間隔変更に容易に対応することが可能となる。

また本発明に係る特殊吊補強リング（５）は、上記特殊吊補強リング（１）〜（４）のいずれかにおいて、
２以上の前記リング部のうち少なくとも最上段リング部が、前記交差部において、前記鉄筋固定用金具を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えていることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（５）によれば、２以上の前記リング部のうち少なくとも前記最上段リング部の前記交差部において、前記鉄筋固定用金具を上下２箇所に取り付けることが可能となる。これにより、前記交差部において前記鉄筋固定用金具が負担する荷重を分散させて、前記鉄筋固定用金具１個当たりにかかる荷重を減らす効果を高めることができ、前記主筋の固定位置のずれ防止効果を高め、施工安全性を一層向上させることができる。

また本発明に係る場所打ち杭用の鉄筋籠（１）は、上記特殊吊補強リング（１）〜（５）のいずれかを備え、該特殊吊補強リングの周上に複数の主筋が鉄筋固定用金具により取り付けられていることを特徴としている。

上記場所打ち杭用の鉄筋籠（１）によれば、上記特殊吊補強リング（１）〜（５）のいずれかを備え、該特殊吊補強リングの周上に複数の主筋が鉄筋固定用金具により取り付けられているので、鉄筋籠の建て込み作業をより安全に実施することが可能となり、施工安全性の向上を図ることができる。

また本発明に係る鉄筋籠の設計方法（１）は、鉄筋固定用金具を用いた無溶接工法により組み立てられる場所打ち杭用の鉄筋籠の設計方法であって、
前記鉄筋籠の建て込み時に吊り具が取り付けられる吊補強リング周上の主筋間における剪断応力度と曲げ応力度とが所定条件を満たすように、前記吊補強リングの仕様と前記吊り具を取り付ける吊箇所数とを決定する第１工程と、
前記鉄筋籠の建て込み時の吊荷重を前記吊補強リング周上の前記主筋による分割数で除算して、前記吊補強リング周上における前記主筋との交差部にかかる荷重（以下、分散荷重という）を算出する第２工程と、
前記分散荷重と、前記交差部に取り付けられる前記鉄筋固定用金具の許容支持力、又は該許容支持力に所定の安全率を考慮して決定された許容安全支持力とを比較する第３工程と、
前記分散荷重が前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい場合、前記鉄筋籠の建て込み時に、前記交差部に取り付けられる前記鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重が前記許容安全支持力以下となるように、前記吊補強リングへの前記鉄筋固定用金具の取付個数を決定する第４工程とを含み、
前記分散荷重が、前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい所定値以上となる場合、又は前記鉄筋固定用金具の取付個数が、前記分割数の２倍より大きな値となる場合に、前記吊補強リングに、上記特殊吊補強リング（１）〜（５）のいずれかを用いるようにすることを特徴としている。

上記鉄筋籠の設計方法（１）によれば、前記第１工程により、前記吊補強リングに撓み又は変形を生じさせないように、前記吊補強リングにかかる荷重を均等分散させるための前記吊補強リングの仕様と前記吊箇所数とが決定され、前記第２工程により、前記分散荷重が算出される。
また、前記第３工程により、前記分散荷重と、前記鉄筋固定用金具の許容支持力、又は前記許容安全支持力とが比較されて、前記第４工程により、前記鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重が、前記許容安全支持力以下となるように、前記吊補強リングへの前記鉄筋固定用金具の取付個数が決定される。

また、前記分散荷重が、前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい所定値以上となる場合、又は前記鉄筋固定用金具の取付個数が、前記分割数の２倍より大きな値となる場合に、前記吊補強リングとして、上記特殊吊補強リング（１）〜（５）のいずれかを用いるように設計される。したがって、前記鉄筋籠の建て込み時の吊荷重（鉄筋籠総重量）を前記吊補強リング又は前記特殊吊補強リングに均等分散させることができ、また、前記鉄筋固定用金具が負担する荷重を減らすことができる。

これにより、前記鉄筋固定用金具を用いた無溶接工法で、太径や極太径の前記主筋を用いて、大重量の前記鉄筋籠を設計する際に、鉄筋籠の建て込み時に前記吊補強リングの撓み若しくは変形、又は主筋の位置ずれ（許容値以上の位置ずれ）が起きないようにするための前記吊補強リングの仕様や種類、吊箇所数、金具数を、熟練作業者の経験や勘に頼ることなく、簡単に決定することができる。したがって、前記鉄筋固定用金具を用いた施工安全性の高い、より信頼性の高い無溶接工法を様々な施工現場に広めることができる。

また本発明に係る鉄筋籠の設計方法（２）は、上記鉄筋籠の設計方法（１）において、
前記第４工程では、
前記交差部の数に相当する個数の前記鉄筋固定用金具の許容支持力には、第１の評価係数を乗じた値を用い、
前記交差部の数を超えた残りの個数の前記鉄筋固定用金具の許容支持力には、前記第１の評価係数よりも低い第２の評価係数を乗じた値を用いて、
前記鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重を求めることを特徴としている。

前記鉄筋固定用金具で前記主筋を固定したときの支持力には、多少のバラつきが生じる。
上記鉄筋籠の設計方法（２）によれば、前記鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重を求めるにあたり、前記第１の評価係数と、前記第２の評価係数とを用いることにより、前記支持力のバラつきが考慮された値として前記負担荷重を求めることができる。
そして、前記負担荷重が前記許容安全支持力以下となるように前記取付個数を決定することにより、前記支持力にバラつきが生じた場合でも、前記主筋のずれを許容範囲に確実に抑えることができる、すなわち、施工安全性が確保された鉄筋籠の設計を行うことができる。

また本発明に係る鉄筋籠の設計方法（３）は、上記鉄筋籠の設計方法（２）において、
前記第１の評価係数が、０．８以上１．０以下であり、
前記第２の評価係数が、０．２以上０．７以下であることを特徴としている。

上記鉄筋籠の設計方法（３）によれば、前記第１の評価係数を０．８以上１．０以下の所定値に設定し、前記第２の評価係数を０．２以上０．７以下の所定値に設定することにより、前記支持力のバラつきが十分に考慮された値として前記負担荷重を求めることができ、施工安全性がより確実に確保されるように前記取付個数を決定することができる。

本発明の実施の形態に係る特殊吊補強リングを用いて構築される鉄筋籠の要部構成を示す模式図である。 実施の形態に係る特殊吊補強リングの一例を示す斜視図である。 別の実施の形態に係る特殊吊補強リングを示す斜視図である。 さらに別の実施の形態に係る特殊吊補強リングを示す斜視図である。 実施の形態に係る鉄筋籠に用いられる鉄筋固定用金具（第１金具）を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 実施の形態に係る鉄筋籠に用いられる別の鉄筋固定用金具（第２金具）を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法を説明するための表であり、吊補強リングの仕様及び吊箇所数の設計評価内容の一例を示す表である。 実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法を説明するための表であり、鉄筋固定用金具数及び負担荷重の設計評価内容の一例を示す表である。 実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る特殊吊補強リング、鉄筋籠、及び鉄筋籠の設計方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図１は、実施の形態に係る特殊吊補強リングを用いて構築される鉄筋籠の要部構成を示す模式図である。図１は、鉄筋籠の建て込み作業の状態を示している。
無溶接工法により作製される場所打ち杭用の鉄筋籠（連結鉄筋籠）１０は、複数の鉄筋籠１、１Ａ、…が連結されて構築されている。
鉄筋籠１０を構成する各節の鉄筋籠１、１Ａは、中心軸の周囲に該中心軸の方向とほぼ平行に配列された複数の主筋２と、中心軸とほぼ直交する円周方向に配設され、複数の主筋２と交差部を有する複数のフープ筋３と、複数の主筋２の内側に配設され、これら主筋２と交差部を有する特殊吊補強リング４及び通常補強リング５とを含んで構成されている。

これら主筋２と特殊吊補強リング４との交差部、並びにこれら主筋２と通常補強リング５との交差部が、鉄筋固定用金具（無溶接金具）である第１金具２０によって固定されている。また、主筋２とフープ筋３との交差部は、鉄線結束、クリップ金具等（図示せず）により固定されている。

特殊吊補強リング４は、上下２つのリング部１１と、隣り合うリング部１１どうしを連結する２以上の連結部１２とを含んで構成されている。特殊吊補強リング４については後述する。

通常補強リング５は、図１に示すように主筋２の内側に配設されてもよいし、主筋２の外側に配設される形態であってもよい。また、通常補強リング５は、帯状鋼板（平鋼材）で構成されてもよいし、アングル型（Ｌ型）鋼材などで構成されてもよい。

鉄筋籠１、１Ａの大きさは、施工現場ごとに異なり、その直径が０．６ｍ〜３ｍ程度以上のものまであり、また、長さが１籠当たり１２ｍ〜１４ｍ程度に及ぶものもある。また、主筋２には、直径が１９ｍｍ〜５１ｍｍ程度の棒状筋が使用される。また、主筋２は、１本ずつ配置される場合の他、２本を束ねて配置される場合もある。場所打ち杭の施工現場では、このような鉄筋籠１、１Ａ、…を連結しながら数十ｍ以上（〜７０ｍ程度）の深さがある杭孔へ建て込む作業が行われる。

図２は、本発明の実施の形態に係る特殊吊補強リングの一例を示す斜視図である。
特殊吊補強リング４は、図１に示したように、各節の鉄筋籠１、１Ａを構成する複数の主筋２と直交させて配設され、複数の主筋２との交差部に第１金具（鉄筋固定用金具）２０が取り付けられるとともに、鉄筋籠１、１Ａの建て込み時に吊り具６が取り付けられる。なお、吊り具６は、例えば、鉄筋籠１、１Ａを吊り上げるためのクレーン装置から吊り下げられたワイヤーロープ、シャックルなどを含んで構成される。

特殊吊補強リング４は、鉄筋籠１、１Ａの中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２つのリング部１１と、隣り合うリング部１１どうしを連結する４つの連結部１２とを含む、２連結リングで構成されている。隣り合うリング部１１の間隔は、鉄筋籠１、Ａ１の重量、直径などに応じて適宜設定され、例えば、数十ｃｍから３ｍ程度の範囲で設定され得る。

特殊吊補強リング４は、円環状の２つのリング部１１（２連結リング）で構成されているが、別の実施の形態では、特殊吊補強リング４は、３以上のリング部１１（３連結リング以上）で構成されてもよい。また、特殊吊補強リング４は、４つの連結部１２で構成されているが、別の実施の形態では、特殊吊補強リング４は、２つ、３つ、又は５つ以上の連結部１２を含んで構成されてもよい。

特殊吊補強リング４を構成するリング部１１の個数と連結部１２の個数は、上段の鉄筋籠１を下段の鉄筋籠１Ａと連結して、杭孔に建て込む際の吊荷重（鉄筋籠総重量）、又は吊り具６が取り付けられる箇所数（吊箇所数）などを考慮して設定される。

また、特殊吊補強リング４の２つのリング部１１は、帯状鋼板（平鋼材）で構成され、主筋２との交差部において、図１に示すように、第１金具２０を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えている。なお、別の実施の形態では、２以上のリング部１１のうち少なくとも最上段のリング部１１が、鉄筋固定用金具を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えている構成としてもよい。

また、特殊吊補強リング４では、２つのリング部１１が、帯状鋼板（平鋼材）で構成されているが、別の実施の形態では、２つのリング部１１が、アングル型（Ｌ型）鋼材で構成されてもよいし、帯状鋼板とアングル型鋼材とで構成されてもよい。例えば、最上段のリング部１１が、帯状鋼板で構成され、他のリング部１１が、アングル型鋼材で構成されてもよい。また、２つのリング部１１の仕様（厚さ、縦幅など）は、同じ仕様にしてもよいし、異なる仕様にしてもよい。なお、異なる仕様にする場合は、最上段のリング部１１の強度が、他のリング部１１の強度より高くなるように設計することが好ましい。

また、特殊吊補強リング４の４つの連結部１２は、隣り合うリング部１１の内側面に、溶接等により固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有している。
連結部１２の形状は、縦長の略コの字形状に限定されるものではなく、リング部１１の内側面より内側方向へ張り出した形状であればよく、別の実施の形態では、連結部１２の形状が、略くの字形状、又は円弧形状などであってもよい。
また、４つの連結部１２は、平鋼材で構成されているが、別の実施の形態では、４つの連結部１２が、棒鋼で構成されてもよいし、アングル型（Ｌ型）鋼材などで構成されてもよい。

図３は、別の実施の形態に係る特殊吊補強リング４Ａを示す斜視図である。なお、図３では、ワイヤーロープ１２１の記載が一部省略されている。
特殊吊補強リング４Ａは、各節の鉄筋籠１、１Ａの中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２つのリング部１１Ａと、隣り合うリング部１１Ａどうしを連結する４つの連結部１２Ａとを含む、２連結リングで構成されている。隣り合うリング部１１Ａの間隔は、鉄筋籠１、Ａ１の重量、直径などに応じて適宜設定され、例えば、数十ｃｍから３ｍ程度の範囲で設定され得る。

特殊吊補強リング４Ａは、円環状の２つのリング部１１Ａ（２連結リング）で構成されているが、別の実施の形態では、特殊吊補強リング４Ａは、３以上のリング部１１Ａ（３連結リング以上）で構成されてもよい。また、特殊吊補強リング４Ａは、４つの連結部１２Ａを含んで構成されているが、別の実施の形態では、特殊吊補強リング４Ａは、２つ、３つ、又は５つ以上の連結部１２Ａを含んで構成されてもよい。

特殊吊補強リング４Ａを構成するリング部１１Ａの個数と連結部１２Ａの個数は、上段の鉄筋籠１を下段の鉄筋籠１Ａと連結して、杭孔に建て込む際の吊荷重（鉄筋籠総重量）、又は吊り具６が取り付けられる箇所数（吊箇所数）などを考慮して設定される。

また、特殊吊補強リング４Ａの２つのリング部１１Ａは、帯状鋼板（平鋼材）で構成され、主筋２との交差部において、第１金具２０を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えてもよい。なお、別の実施の形態では、２以上のリング部１１Ａのうち少なくとも最上段のリング部１１Ａが、鉄筋固定用金具を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えている構成としてもよい。

また、特殊吊補強リング４Ａでは、２つのリング部１１Ａが、帯状鋼板（平鋼材）で構成されているが、別の実施の形態では、２つのリング部１１Ａが、アングル型（Ｌ型）鋼材で構成されてもよいし、帯状鋼板とアングル型鋼材とで構成されてもよい。例えば、最上段のリング部１１Ａが、帯状鋼板で構成され、他のリング部１１Ａが、アングル型鋼材で構成されてもよい。また、２つのリング部１１Ａの仕様（厚さ、縦幅など）は、同じ仕様にしてもよいし、異なる仕様にしてもよい。なお、異なる仕様にする場合は、最上段のリング部１１Ａの強度が、他のリング部１１Ａの強度より高くなるように設計することが好ましい。

また、特殊吊補強リング４Ａの４つの連結部１２Ａは、ワイヤーロープ１２１と、ワイヤーロープ１２１の両端に取り付けられる吊り金具１２２とを含んで構成されている。吊り金具１２２は、例えば、シャックルなどで構成される。ワイヤーロープ１２１は、異なる所定の長さに設計されたものを予め複数種類備えてもよい。また、ワイヤーロープ１２１の種類（直径など）は、吊荷重（鉄筋籠総重量）などを考慮して適宜選択され得る。

また、リング部１１Ａの内側面には、吊り金具１２２を介してワイヤーロープ１２１を取り付けるための４つの取付部１１１が等間隔で設けられている。４つの取付部１１１は、リング部１１Ａの内側面に、溶接等により固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有している。取付部１１１は、例えば、平鋼材で構成され、吊り金具１２２を取り付けるための取付孔が形成されている。

図４は、さらに別の実施の形態に係る特殊吊補強リング４Ｂを示す斜視図である。
特殊吊補強リング４Ｂは、各節の鉄筋籠１、１Ａの中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２つのリング部１１Ｂと、隣り合うリング部１１Ｂどうしを連結する４つの連結部１２Ｂとを含む、２連結リングで構成されている。隣り合うリング部１１Ｂの間隔は、鉄筋籠１、Ａ１の重量、直径などに応じて適宜設定され、例えば、数十ｃｍから３ｍ程度の範囲で設定され得る。

特殊吊補強リング４Ｂは、円環状の２つのリング部１１Ｂ（２連結リング）で構成されているが、別の実施の形態では、特殊吊補強リング４Ｂは、３以上のリング部１１Ｂ（３連結リング以上）で構成されてもよい。また、特殊吊補強リング４Ｂは、４つの連結部１２Ｂを含んで構成されているが、別の実施の形態では、特殊吊補強リング４Ｂは、２つ、３つ、又は５つ以上の連結部１２Ｂを含んで構成されてもよい。

特殊吊補強リング４Ｂを構成するリング部１１Ｂの個数と連結部１２Ｂの個数は、上段の鉄筋籠１を下段の鉄筋籠１Ａと連結して、杭孔に建て込む際の吊荷重（鉄筋籠総重量）、又は吊り具６が取り付けられる箇所数（吊箇所数）などを考慮して設定され得る。

特殊吊補強リング４Ｂの２つのリング部１１Ｂは、帯状鋼板（平鋼材）で構成され、主筋２との交差部において、鉄筋固定用金具である第１金具２０を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えてもよい。なお、別の実施の形態では、２以上のリング部１１Ｂのうち少なくとも最上段のリング部１１Ｂが、鉄筋固定用金具を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えている構成としてもよい。

また、特殊吊補強リング４Ｂでは、２つのリング部１１Ｂが、帯状鋼板（平鋼材）で構成されているが、別の実施の形態では、２つのリング部１１Ｂが、アングル型（Ｌ型）鋼材で構成されてもよいし、帯状鋼板とアングル型鋼材とで構成されてもよい。例えば、最上段のリング部１１Ｂが、帯状鋼板で構成され、他のリング部１１Ｂが、アングル型鋼材で構成されてもよい。また、２つのリング部１１Ｂの仕様（厚さ、縦幅など）は、同じ仕様にしてもよいし、異なる仕様にしてもよい。なお、異なる仕様にする場合は、最上段のリング部１１Ｂの強度が、他のリング部１１Ｂの強度より高くなるように設計することが好ましい。

また、特殊吊補強リング４Ｂの４つの連結部１２Ｂは、連結棒１２３と、連結棒１２３の両端部に取り付けられる棒固定金具１２４とを含んで構成されている。連結棒１２３は、ネジ棒鋼でもよいし、異形棒鋼でもよいし、両端部にネジ加工がされた異形棒鋼でもよい。連結棒１２３は、異なる所定の長さに設計されたものを予め複数種類備えてもよいし、カプラーなどを用いて連結可能な構成としてもよい。棒固定金具１２４には、例えば、ナット、カプラーなどの締結・連結具が使用される。

リング部１１Ｂの内側面には、棒固定金具１２４を用いて連結棒１２３を取り付けるための４つの取付部１１２が等間隔で設けられている。４つの取付部１１２は、リング部１１Ａの内側面に、溶接等により固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有している。取付部１１１は、例えば、肉厚の平鋼材、角鋼管などで構成され、連結棒１２３を取り付ける（挿通させる）ための取付孔が形成されている。

図５は、実施の形態に係る鉄筋籠の主筋と特殊吊補強リングとの交差部に取り付けられる第１金具２０の一例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。

第１金具２０は、板状体がコ字状に折り返されてコ字状の折曲部２１及び左右側片２２を有する金具本体を備え、左右側片２２のそれぞれの一側縁より補強リング挿入用の挿入溝２３が形成され、折曲部２１に固定用ボルト挿通用の挿通孔２４が形成されている。折曲部２１には、挿通孔２４に連通するナット２５が固着され、ナット２５に固定用ボルト２６が取り付けられている。

なお、ナット２５は、折曲部２１の外側に固着してもよいし、折曲部２１の内側に固着してもよい。また、ナット２５を設けずに、折曲部２１に、固定用ボルト用のネジ孔が形成されてもよい。板状体はコ字状の他、略Ｕ字状に折り返されてもよい。また、第１金具２０は、主筋２を縦に２本束ねた縦束ね筋に適用できるように板状体の左右側片２２を深めに構成してもよい。また、主筋２を横に２本束ねた横束ね筋に適用できるように板状体の折曲部２１が幅広に構成されてもよい。また、図１に示すように、通常補強リング５に取り付けられる第１金具２０の一部は、建て込み時（連結後）に鉄筋籠１０から取り外して回収し、再利用することも可能である。また、金具本体の左右側片２２には、掘削孔の壁面との間隔を確保するための鉄筋籠用スペーサ（図示せず）の軸部を挿通させるための軸受け（図示せず）が設けられてもよい。

図６は、実施の形態に係る鉄筋籠の主筋と特殊吊補強リングとの交差部に取り付けられる別の鉄筋固定用金具（第２金具３０）を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。

第２金具３０は、金具本体３１と、押圧部材３６とを含んで構成されている。
金具本体３１は、２本の主筋２を跨ぐように板状体が略Ｕ字状に折り曲げられて、左右側板部３２と主筋把持部３３とが形成され、左右側板部３２の先端側にそれぞれ係止片３４が形成されたものである。金具本体３１の左右側板部３２の係止片３４は、左右側板部３２の一側縁を略凹形状に切り欠いた切欠き部３５により形成されている。

押圧部材３６は、金具本体３１の左右側板部３２の係止片３４間に跨設されるように肉厚短冊状の板体が略コの字形状に折り曲げられて、左右折片部３７と連結板部３８とが形成されている。連結板部３８にボルト螺合用ネジ孔３８ａが形成され、ボルト螺合用ネジ孔３８ａに特殊吊補強リング４（４Ａ、４Ｂ）のリング部１１（１１Ａ、１１Ｂ）、又は通常補強リング５を主筋２側に押圧するための押えボルト３９が螺装される構成となっている。

なお、金具本体３１の左右側板部３２には、掘削孔の壁面との間隔を確保するための鉄筋籠用スペーサ（図示せず）の軸部を挿通させるための軸受け（図示せず）が設けられていてもよい。
また、図６に示した第２金具３０は、縦束ね筋に対応したもの（２本の主筋を跨ぐように板状体が略Ｕ字状に折り曲げられている構成）となっているが、金具本体３１が、一本の主筋２を跨ぐように左右側板部３２を浅めに構成してもよい。

鉄筋固定用金具には、上記した第１金具２０、又は第２金具３０を使用することが好ましいが、必要な許容支持力を確保できる金具であれば、これら第１金具２０、及び第２金具３０に限定されない。例えば、特殊吊補強リング４（４Ａ、４Ｂ）のリング部１１（１１Ａ、１１Ｂ）、又は通常補強リング５と、主筋２との交差部をＵボルトで固定するタイプの金具、交差部の主筋２に引っ掛けてボルトで固定するタイプの金具、又は交差部の主筋２をボルトで直接締め付けるタイプの金具など、各種の無溶接金具を使用することができる。また、これら各種の無溶接金具を組み合わせて使用してもよい。なお、前記Ｕボルトを用いる場合には、リング部１１（１１Ａ、１１Ｂ）、又は通常補強リング５周上の主筋２を配設する位置には、Ｕボルトの端部を通して、ナットで固定するための挿通孔が形成される。

次に、本発明の実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法について説明する。
なお、実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法では、特に、鉄筋籠の建て込み作業の施工安全性を確保するために、鉄筋籠を吊り上げるための吊り具６が取り付けられる吊補強リングの仕様（鋼材種類、厚さ、幅など）と種類（特殊吊補強リング４又は通常補強リング５）、吊り具６が取り付けられる吊箇所数、及び吊補強リングに取り付けられる鉄筋固定用金具（第１金具２０又は第２金具３０）の取付個数を決定する。

実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法は、第１工程、第２工程、第３工程、及び第４工程を含んでいる。なお、第１工程よりも前の工程において、場所打ち杭用の鉄筋籠１０を構成する各節の鉄筋籠１、１Ａの数（籠数）、直径、主筋２の仕様（本数、長さ、径など）、フープ筋３（帯筋）の仕様（本数、設置間隔、径など）などが設計されている。

第１工程は、鉄筋籠の建て込み時に吊り具６が取り付けられる吊補強リング（特殊吊補強リング４又は通常補強リング５）周上の主筋２間における剪断応力度と曲げ応力度とが所定条件（例えば、鋼材の短期許容応力度）を満たすように、吊補強リング（特殊吊補強リング４又は通常補強リング５）の仕様と吊り具６を取り付ける吊箇所数とを決定する。

第２工程は、鉄筋籠の建て込み時の吊荷重を吊補強リング（特殊吊補強リング４又は通常補強リング５）周上の主筋２による分割数で除算して、吊補強リング周上における主筋２との交差部にかかる荷重（分散荷重）を算出する。

第３工程は、第２工程で算出した分散荷重と、前記交差部に取り付けられる鉄筋固定用金具（第１金具２０又は第２金具３０）の許容支持力、又は該許容支持力に所定の安全率を考慮して決定された許容安全支持力とを比較する。

第４工程は、前記分散荷重が前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい場合、鉄筋籠の建て込み時に、前記交差部に取り付けられる鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重が前記許容安全支持力以下となるように、吊補強リング（特殊吊補強リング４又は通常補強リング５）への鉄筋固定用金具の取付個数を決定する。

次に実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法の一例を図７、図８に基づいて説明する。
図７、図８は、最上節（杭頭側）の第１節から最下節（杭底側）の第９節までの鉄筋籠が連結されて構築される場所打ち杭用の鉄筋籠（連結鉄筋籠）の設計及び評価内容を示している。なお、鉄筋籠の連結、及び杭孔への建て込み作業は、最下節の鉄筋籠から順番に行われる。

図７は、実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法を説明するための表であり、吊補強リングの仕様及び吊箇所数の設計評価内容の一例を示す表である。
図７に示す設計評価表において、「鉄筋籠」の欄は、連結される鉄筋籠の節数を示している。本例では、杭頭側最上節の第１節から最下節の第９節までの鉄筋籠が連結されて場所打ち杭用の鉄筋籠が構築される設計となっている。

「吊位置」の欄は、鉄筋籠の建て込み作業時において、鉄筋籠を吊り上げるための吊り具６が取り付けられるリング（吊補強リング）に付された番号（Ｎｏ）を示している。リングＮｏは、第１節鉄筋籠の最上段リングから順番に付されている。本例では、各節の鉄筋籠に３つの補強リングが設けられている設計となっており（例えば、第１節鉄筋籠はＮｏ．１〜３の補強リングが設けられている）、各節の鉄筋籠の最上段リングが吊補強リングとして吊位置に設定されている。

「吊荷重Ａ」の欄は、各節の鉄筋籠を連結して、杭孔に建て込むときの鉄筋籠総重量を示している。例えば、第１節鉄筋籠の吊荷重「７６．５０ｔ」は、第１節から第９節までの鉄筋籠が連結されたときの総重量を示している。

「吊補強リング」の欄は、決定された吊補強リングの仕様（鋼材種類、厚さ、幅を含む）を示している。例えば、第１節鉄筋籠の吊補強リング「ＦＢ−２５＊１５０」は、「平鋼材−厚さ２５ｍｍ＊縦幅１５０ｍｍ」を示している。また、第８節鉄筋籠の吊補強リング「Ｌ−１３＊１００＊１００」は、「Ｌ型鋼材−厚さ１３ｍｍ＊幅１００ｍｍ＊１００ｍｍ」を示している。

「主筋径」の欄は、各節の鉄筋籠に使用される主筋の呼び径を示している。「Ｄ４１」は、鉄筋の呼び名である。
「リング外径」の欄は、吊補強リングの外径（ｍｍ）を示している。
「分割数Ｂ」の欄は、吊補強リング周上の主筋による分割数を示している。本例では、吊補強リング周上を４８分割するように主筋２が均等配置される設計となっている。

「吊箇所数」の欄は、各節の鉄筋籠（連結された鉄筋籠）を杭孔に建て込む際に、吊り具６が吊補強リングに取り付けられる箇所数を示している。例えば、「４点吊」は、吊り具６が吊補強リングの４箇所に取り付けられる設計、「２点吊」は、吊り具６が吊補強リングの２箇所に取り付けられる設計となっている。

「剪断応力度（τ）」の欄は、各節の鉄筋籠（連結された鉄筋籠）を杭孔に建て込む際にかかる吊補強リングの剪断応力度（吊補強リング周上の主筋２間における剪断応力度）を示している。
「曲げ応力度（σ）」の欄は、各節の鉄筋籠（連結された鉄筋籠）を杭孔に建て込む際にかかる吊補強リングの曲げ応力度（吊補強リング周上の主筋２間における曲げ応力度）を示している。

吊補強リングの剪断応力度、及び曲げ応力度の算出式の一例を以下に説明する。
吊補強リング周上の主筋２の間隔をＬ（ｍｍ）、Ｌ＝Ｄ２×π／ｎ、
吊り具６の吊箇所数をｍ、
鉄筋籠の建て込み時の吊重量（鉄筋籠総重量）をＷ（ｋＮ）、
吊補強リングの曲げモーメントをＭ（Ｎ・ｍｍ）、Ｍ＝（Ｗ１×Ｌ）／４（両端固定）、
吊り具１箇所にかかる荷重Ｗ１＝Ｗ／ｍ（ｋＮ）
吊補強リングの直径をＤ２、
主筋の本数をｎ（本）、
吊補強リングの断面積をＡ（ｍｍ^２）
吊補強リング（鋼材）の断面係数をＺ（ｍｍ^３）とした場合、
剪断応力度（τ）は、式τ＝Ｗ１／Ａ（Ｎｍｍ^２）により求められる。
また、曲げ応力度（σ）は、式σ＝Ｍ／Ｚ（Ｎ）により求められる。

「判定」の欄は、吊補強リングの剪断応力度（τ）及び曲げ応力度（σ）が所定条件を満たしているか否かの判定結果を示している。
本例では、剪断応力度（τ）が、鋼材（例えば、ＳＳ４００）の短期許容剪断応力度（１２０Ｎｍｍ２）未満であり、かつ曲げ応力度（σ）が、鋼材（例えば、ＳＳ４００）の短期曲げ応力度（２１０Ｎ）未満であるか否かの判定結果を示している。この判定結果が「ＯＫ」となるように（前記所定条件を満たすように）、「吊補強リング」の仕様と、「吊箇所数」とが決定されるようになっている。

「分散荷重」の欄は、各節の鉄筋籠の吊荷重Ａを分割数Ｂで除算した値、すなわち、吊補強リング周上における主筋２との交差部にかかる荷重を示している。

図８は、実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法を説明するための表であり、鉄筋固定用金具数及び負担荷重の設計評価内容の一例を示す表である。
図８に示す設計評価表において、「鉄筋籠」の欄は、連結される鉄筋籠の節数を示している。「吊位置」の欄は、鉄筋籠の建て込み作業時において、鉄筋籠を吊り上げるための吊り具６が取り付けられるリング（吊補強リング）に付された番号（Ｎｏ）を示している。

「補強リング 固定方法」の欄は、吊補強リングの形態、該吊補強リングへの鉄筋固定用金具の固定方法を示している。
本例では、第１節から第３節の鉄筋籠の吊補強リングに２連結リング（特殊吊補強リング４）が用いられる設計となっている。
また、第４節から第６節の鉄筋籠の吊補強リングに通常補強リング５（１連リング）が用いられ、主筋２との交差部に鉄筋固定用金具（第１金具２０又は第２金具３０）が上下２箇所固定（上下固定）される設計となっている。
第７節から第９節の鉄筋籠の吊補強リングに通常補強リング５が用いられ、主筋２との交差部に鉄筋固定用金具（第１金具２０又は第２金具３０）が１箇所固定（通常固定）される設計となっている。

「鉄筋固定用金具数」の欄は、「吊補強リング」に取り付けられる鉄筋固定用金具の個数を示している。例えば、第１節鉄筋籠の２連結リングには、１７８個の金具（第１金具２０又は第２金具３０）が取り付けられる設計となっている。すなわち、２連結リング（例えば、特殊吊補強リング４）の上段のリング部１１（リングＮｏ．１）に９６個（上下固定）、下段のリング部１１（リングＮｏ．２）に８２個（上下固定）の金具（第１金具２０又は第２金具３０）が取り付けられる設計となっている。
また、第４節から第６節の鉄筋籠の吊補強リング（通常補強リング５）には、９６個（上下固定）の金具が取り付けられる設計となっている。
また、第７節から第９節の鉄筋籠の吊補強リング（通常補強リング５）には、４８個（通常固定）の金具が取り付けられる設計となっている。

「１００％評価個数」の欄、及び「５０％評価個数」の欄は、「負担荷重」を求める際に使用される評価条件を示している。
１００％評価個数とは、「負担荷重」を求める際に使用する鉄筋固定用金具の許容支持力に、第１の評価係数１．０（１００％）を乗じる金具の個数を示している。
５０％評価個数とは、「負担荷重」を求める際に使用する鉄筋固定用金具の許容支持力に、第２の評価係数０．５（５０％）を乗じる金具の個数を示している。

例えば、第１節鉄筋籠のリングＮｏ．１の吊補強リング（特殊吊補強リング４）では、１７８個の鉄筋固定用金具のうち４８個（すなわち、通常固定に相当する個数）は、１００％の許容支持力が得られるものとして評価するようになっている。
一方、１７８個の鉄筋固定用金具のうち残りの１３０個は、金具固定力のバラつきなどの影響を考慮して、５０％の許容支持力しか得られないものとして評価するようになっている。

「負担荷重」の欄は、各節の鉄筋籠の吊補強リング（特殊吊補強リング４、又は通常補強リング５）に取り付けられる鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重であり、以下の式に基づいて算出される。
負担荷重（ｔ／個）＝吊荷重Ａ÷（１００％評価個数×第１の評価係数＋５０％評価個数×第２の評価係数）
例えば、第１節鉄筋籠のリングＮｏ．１の吊補強リングに取り付けられる金具の負担荷重は、７６．５０ｔ（吊荷重）÷（４８個×１．０＋１３０個×０．５）≒０．６７７ｔ／個（約０．７ｔ／個）となる。

なお、本例では、第１の評価係数が１．０（１００％評価）、第２の評価係数が０．５（５０％評価）に設定されているが、第１の評価係数、及び第２の評価係数は、これら値に限定されない。別の実施の形態では、第１の評価係数は、０．８以上１．０未満の値に設定してもよく、また第２の評価係数は、０．２以上０．７以下の値に設定してもよい。なお、第２の評価係数は、施工経験上、０．２５以上０．５以下の値に設定することがより好ましい。また、これら評価係数の値は、吊重量、分割数、鉄筋固定用金具数、鉄筋固定用金具の種類など、鉄筋籠の仕様に応じて設定してもよい。

「判定」欄は、「負担荷重」が、鉄筋固定用金具の許容安全支持力以下であるか否かを判定した結果を示している。
本実施の形態で用いられる鉄筋固定用金具（第１金具２０、及び第２金具３０）の許容支持力は、１０ｋＮ（１ｔ）である。この場合、許容安全支持力は、許容支持力に所定の安全率（例えば、１．５）を考慮して決定された値、すなわち、７ｋＮ（０．７ｔ）となっている。この場合、「負担荷重」が、０．７（ｔ／個）以下（許容安全支持力以下）となればＯＫと判定される。
図８に示す設計評価表では、第１節から第９節の鉄筋籠の吊補強リングに取り付けられる鉄筋固定用金具の負担荷重は、いずれも０．７ｔ／個以下となっており、ＯＫと判定されている。

図９は、上記した実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法の手順を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１では、鉄筋籠の建て込み時に吊り具６が取り付けられる吊補強リング周上の主筋２間における剪断応力度（τ）と曲げ応力度（σ）とが所定条件（τ＜１２０Ｎｍｍ^２、且つσ＜２１０Ｎ）を満たすように、第１節から第９節のそれぞれの鉄筋籠に使用する吊補強リングの仕様（鋼材種類、厚さ、幅を含む）と吊り具６が取り付けられる吊箇所数とを決定する（第１工程）。

次にステップＳ２では、第１節から第９節のそれぞれの鉄筋籠の建て込み時の吊荷重Ａを吊補強リング周上の主筋２による分割数Ｂで除算して、前記吊補強リング周上における主筋２との交差部にかかる分散荷重（Ａ／Ｂ）を算出する（第２工程）。

次にステップＳ３では、ステップＳ２で算出した分散荷重（Ａ／Ｂ）と、前記交差部に取り付けられる鉄筋固定用金具（第１金具２０、又は第２金具３０）の許容支持力（１０ｋＮ≒１ｔ）に所定の安全率を考慮して決定された許容安全支持力（７ｋＮ≒０．７ｔ）とを比較する（第３工程）。例えば、第１節から第９節のそれぞれの前記分散荷重（Ａ／Ｂ）が、前記許容安全支持力より大きいか否かを比較判定する。なお、第３工程において、第１節から第９節のそれぞれの前記分散荷重（Ａ／Ｂ）と、前記許容支持力（１０ｋＮ≒１ｔ）とを比較してもよい。

ステップＳ３において、前記分散荷重（Ａ／Ｂ）が、前記許容安全支持力より大きくない（換言すれば、前記許容安全支持力以下である）と判断すれば（図７に示す第７節から第９節の鉄筋籠の場合に該当する）、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、前記交差部に取り付けられる鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重が前記許容安全支持力以下となるので、前記交差部１箇所につき、１個の金具を取り付けるように、鉄筋固定用金具の取付個数を決定し（すなわち、通常補強リング５に金具を通常固定する方法に決定し）、その後、処理を終える。例えば、図８に示す第７節から第９節の鉄筋籠の場合、吊補強リング（通常補強リング５）に取り付ける金具数が、４８個に決定される。

一方ステップＳ３において、前記分散荷重（Ａ／Ｂ）が、前記許容安全支持力より大きいと判断すれば（図７に示す第１節から第６節の鉄筋籠の場合に該当する）、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、各節（第１節から第６節）の鉄筋籠の建て込み時に、前記交差部に取り付けられる鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重が前記許容安全支持力（７ｋＮ≒０．７ｔ）以下となるように、吊補強リングへの鉄筋固定用金具の取付個数を決定し（第４工程）、その後ステップＳ６に進む。

なお、前記負担荷重は、上記した次式により求めることが可能である。
負担荷重（ｔ／個）＝吊荷重Ａ÷（１００％評価個数（４８）×第１の評価係数（１．０）＋５０％評価個数×第２の評価係数（０．５））
本例では、１００％評価個数は４８個に設定されるので、負担荷重が０．７ｔ／個以下となるように５０％評価個数を求めて、これらの合計を前記取付個数とする。

ステップＳ６では、ステップＳ５で求めた鉄筋固定用金具の取付個数が、分割数Ｂの２倍（本例では、分割数４８×２＝９６）より大きな値であるか否かを判断し、鉄筋固定用金具の取付個数が、分割数Ｂの２倍より大きな値であると判断すれば（図８に示す第１節から第３節の鉄筋籠の場合に該当する）、ステップＳ７に進む。

なお、ステップＳ６の手順に代えて、例えば、分散荷重（Ａ／Ｂ）が、前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい所定値以上であるか否かを判断し、分散荷重（Ａ／Ｂ）が、前記所定値以上であると判断すれば、ステップＳ７に進むようにしてもよい。

ステップＳ７では、使用する吊補強リングを特殊吊補強リング４に決定し、特殊吊補強リング４のリング部１１に鉄筋固定用金具を上下固定する方法に決定し、その後処理を終える。なお、前記取付個数が、前記分割数の２倍より大きく、４倍以下の場合は、特殊吊補強リング４に２連結リングを用いる。また、前記取付個数が、分割数Ｂの４倍より大きく、６倍以下の場合は、特殊吊補強リング４に３連結リングを用いるようにしてもよい。

一方、ステップＳ６において、前記鉄筋固定用金具の取付個数が、前記分割数の２倍より大きな値ではないと判断すれば（図８に示す第４節から第６節の鉄筋籠の場合に該当する）、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、通常補強リング５に鉄筋固定用金具を上下固定する方法に決定し、その後処理を終える。

なお、上記設計方法は、剪断応力度、曲げ応力度、金具の負担荷重などを求めるための計算（算出）式、鉄筋（鋼材）の断面性能（種類、重量、断面係数、断面積など）などの各種設計条件などがメモリに記憶されたコンピュータ装置を用い、該コンピュータ装置に、本設計方法のプログラムを実行させることにより実現する構成としてもよい。

上記実施の形態に係る特殊吊補強リング４によれば、２以上のリング部１１と、隣り合うリング部１１どうしを連結する２以上の連結部１２とを備えているので、鉄筋籠の建て込み時の吊荷重を２以上のリング部１１に均等分散させることができ、リング部１１の撓みや変形を防止できるとともに、第１金具２０又は第２金具３０の負担荷重を減らすことができる。これにより、鉄筋籠の建て込み作業の安全性を高めることができ、施工安全性の向上を図ることができる。

また、上記特殊吊補強リング４によれば、連結部１２が、隣り合うリング部１１の内側面に固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した略コの字形状を有しているので、リング部１１周上に配置される複数の主筋２と、連結部１２との間に前記張り出した形状分のスペースを確保することができる。したがって、杭孔への建て込み後にコンクリートが十分に回り込むように、コンクリートの打設を適切に行うことができる。

また、特殊吊補強リング４によれば、２以上のリング部１１のうち少なくとも最上段のリング部が、前記交差部において、第１金具２０を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えているので、前記交差部において第１金具２０が負担する荷重を分散させて、鉄筋固定用金具１個当たりにかかる荷重を減らす効果を高めることができ、主筋２の固定位置のずれ防止効果を高め、施工安全性を一層向上させることができる。

また、図３に示す特殊吊補強リング４Ａによれば、連結部１２Ａが、ワイヤーロープ１２１を含んで構成され、リング部１１Ａの内側面に、ワイヤーロープ１２１を取り付けるための２以上の取付部１１１が設けられているので、特殊吊補強リング４と同様の効果が得られるとともに、嵩張らない形態にすることができ、運搬時の省スペース化とともに運搬効率の向上を図ることができる。

また、図４に示す特殊吊補強リング４Ｂによれば、連結部１２Ｂが、連結棒１２３、棒固定金具１２４を含んで構成され、リング部１１Ｂの内側面に、連結棒１２３を取り付けるための２以上の取付部１１２が設けられているので、上記特殊吊補強リング４と同様の効果が得られるとともに、上記特殊吊補強リング４Ａと同様に、嵩張らない形態にすることができ、運搬時の省スペース化とともに運搬効率の向上を図ることができる。

また、上記実施の形態に係る鉄筋籠１０によれば、少なくとも最上節の鉄筋籠１に特殊吊補強リング４を備え、特殊吊補強リング４の周上に複数の主筋２が第１金具２０により取り付けられているので、上記した特殊吊補強リング４の有する効果により、鉄筋籠の建て込み作業をより安全に実施することが可能となり、施工安全性の向上を図ることができる。

また、上記実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法によれば、第１金具２０、第２金具３０などを用いた無溶接工法で、太径、極太径の主筋２を用いて、大重量の鉄筋籠１０を設計する際に、鉄筋籠の建て込み時に吊補強リング（特殊吊補強リング４や通常補強リング５）の撓み若しくは変形、又は主筋２の位置ずれ（許容値以上の位置ずれ）が起きないようにするための前記吊補強リングの仕様や種類、吊箇所数、鉄筋固定用金具数を、熟練作業者の経験や勘に頼ることなく、簡単に決定することができる。したがって、施工安全性の高い、より信頼性の高い無溶接工法を様々な施工現場に広めることができる。

また、上記実施の形態に係る鉄筋籠の設計方法によれば、鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重を求めるにあたり、適切な値に設定された前記第１の評価係数と、前記第２の評価係数とを用いることにより、第１金具２０や第２金具３０で主筋２を固定したときの支持力のバラつきが考慮された値として前記負担荷重を求めることができる。そして、前記負担荷重が前記許容安全支持力以下となるように前記取付個数を決定することにより、前記支持力にバラつきが生じた場合でも、主筋２のずれを許容範囲に確実に抑えることができる、すなわち、施工安全性が確保された鉄筋籠の設計を行うことができる。

１、１Ａ 鉄筋籠
２ 主筋
３ フープ筋
４、４Ａ、４Ｂ 特殊吊補強リング
５ 通常補強リング
６ 吊り具
１０ 鉄筋籠（連結鉄筋籠）
１１、１１Ａ、１１Ｂ リング部
１１１、１１２ 取付部
１２、１２Ａ、１２Ｂ 連結部
１２１ ワイヤーロープ
１２２ 吊り金具
１２３ 連結棒
１２４ 棒固定金具
２０ 第１金具（鉄筋固定用金具）
２１ 折曲部
２２ 左右側片
２３ 挿入溝
２４ 挿通孔
２５ ナット
２６ 固定用ボルト
３０ 第２金具（鉄筋固定用金具）
３１ 金具本体
３２ 左右側板部
３３ 主筋把持部
３４ 係止片
３５ 切欠き部
３６ 押圧部材
３７ 左右折片部
３８ 連結板部
３９ 押えボルト

上記目的を達成するために本発明に係る特殊吊補強リング（１）は、場所打ち杭用の鉄筋籠を構成する複数の主筋と直交させて配設され、前記複数の主筋との交差部に鉄筋固定用金具が取り付けられるとともに、前記鉄筋籠の建て込み時に吊り具が取り付けられる特殊吊補強リングであって、
当該特殊補強リングが、
前記鉄筋籠の中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２以上のリング部と、
前記所定間隔を設けて配置される隣り合う前記リング部の内側面どうしを連結する２以上の連結部とを備えていることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（１）によれば、２以上の前記リング部と、前記所定間隔を設けて配置される隣り合う前記リング部の内側面どうしを連結する２以上の連結部とを備えているので、前記鉄筋籠の建て込み時の吊荷重（鉄筋籠総重量）を２以上の前記リング部に均等分散させることができ、前記リング部の撓みや変形を防止できるとともに、前記鉄筋固定用金具が負担する荷重を減らすことができる。これにより、前記鉄筋籠の建て込み作業の安全性を高めることができ、施工安全性の向上を図ることができる。

また本発明に係る特殊吊補強リング（２）は、上記特殊吊補強リング（１）において、
前記連結部が、隣り合う前記リング部の内側面に固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有し、
前記主筋と前記連結部との間に、前記張り出した形状分のスペースが確保されていることを特徴としている。

上記特殊吊補強リング（２）によれば、前記連結部が、隣り合う前記リング部の内側面に固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有し、前記主筋と前記連結部との間に、前記張り出した形状分のスペースが確保されているので、前記リング部周上に配置される前記複数の主筋と、前記連結部との間に前記張り出した形状分のスペースを確保することができる。したがって、杭孔への建て込み後にコンクリートが十分に回り込むように、コンクリートの打設を適切に行うことができる。

Claims (9)

1. 場所打ち杭用の鉄筋籠を構成する複数の主筋と直交させて配設され、前記複数の主筋との交差部に鉄筋固定用金具が取り付けられるとともに、前記鉄筋籠の建て込み時に吊り具が取り付けられる特殊吊補強リングであって、
   前記鉄筋籠の中心軸方向に所定間隔を設けて配置される２以上のリング部と、
   隣り合う前記リング部どうしを連結する２以上の連結部とを備えていることを特徴とする特殊吊補強リング。
2. 前記連結部が、
   隣り合う前記リング部の内側面に固定されて、該内側面より内側方向へ張り出した形状を有していることを特徴とする請求項１記載の特殊吊補強リング。
3. 前記連結部が、ワイヤーロープを含んで構成され、
   前記リング部の内側面に、前記ワイヤーロープを取り付けるための２以上の取付部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の特殊吊補強リング。
4. 前記連結部が、連結棒を含んで構成され、
   前記リング部の内側面に、前記連結棒を取り付けるための２以上の取付部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の特殊吊補強リング。
5. ２以上の前記リング部のうち少なくとも最上段リング部が、前記交差部において、前記鉄筋固定用金具を上下２箇所に取り付け可能な縦幅を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の特殊吊補強リング。
6. 請求項１〜５のいずれかの項に記載の特殊吊補強リングを備え、
   該特殊吊補強リングの周上に複数の主筋が鉄筋固定用金具により取り付けられていることを特徴とする場所打ち杭用の鉄筋籠。
7. 鉄筋固定用金具を用いた無溶接工法により組み立てられる場所打ち杭用の鉄筋籠の設計方法であって、
   前記鉄筋籠の建て込み時に吊り具が取り付けられる吊補強リング周上の主筋間における剪断応力度と曲げ応力度とが所定条件を満たすように、前記吊補強リングの仕様と前記吊り具を取り付ける吊箇所数とを決定する第１工程と、
   前記鉄筋籠の建て込み時の吊荷重を前記吊補強リング周上の前記主筋による分割数で除算して、前記吊補強リング周上における前記主筋との交差部にかかる荷重（以下、分散荷重という）を算出する第２工程と、
   前記分散荷重と、前記交差部に取り付けられる前記鉄筋固定用金具の許容支持力、又は該許容支持力に所定の安全率を考慮して決定された許容安全支持力とを比較する第３工程と、
   前記分散荷重が前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい場合、前記鉄筋籠の建て込み時に、前記交差部に取り付けられる前記鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重が前記許容安全支持力以下となるように、前記吊補強リングへの前記鉄筋固定用金具の取付個数を決定する第４工程とを含み、
   前記分散荷重が、前記許容支持力又は前記許容安全支持力より大きい所定値以上となる場合、又は前記鉄筋固定用金具の取付個数が、前記分割数の２倍より大きな値となる場合に、前記吊補強リングに、請求項１〜５のいずれかの項に記載の特殊吊補強リングを用いるようにすることを特徴とする鉄筋籠の設計方法。
8. 前記第４工程では、
   前記交差部の数に相当する個数の前記鉄筋固定用金具の許容支持力には、第１の評価係数を乗じた値を用い、
   前記交差部の数を超えた残りの個数の前記鉄筋固定用金具の許容支持力には、前記第１の評価係数よりも低い第２の評価係数を乗じた値を用いて、
   前記鉄筋固定用金具１個当たりの負担荷重を求めることを特徴とする請求項７記載の鉄筋籠の設計方法。
9. 前記第１の評価係数が、０．８以上１．０以下であり、
   前記第２の評価係数が、０．２以上０．７以下であることを特徴とする請求項８記載の鉄筋籠の設計方法。

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