JP3790663B2 - 既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植え込み鉄筋工法における、既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
植え込み鉄筋工法において、ＰＣ鋼線を定着している既製コンクリート杭の杭頭部に端部鋼板を載置し、この端部鋼板上に複数本の鉄筋を植え込む工法が公知である。図３に示す通り、この既製コンクリート杭１は、ほぼ長尺円筒状の杭体２と、この杭体２の杭頭部３に固着した端部鋼板４と、杭体２内の複数のＰＣ鋼材２０とにより形成されている。この端部鋼板４がＰＣ鋼材２０の定着板であって、ＰＣ鋼材２０を杭体２内に配置している。
図３中、上記既製コンクリート杭１を地中に埋設し、杭頭部３と端部鋼板４とを捨てコンクリート２２から突起させてある。この状態で、露出した端部鋼板４の上面にほぼ等間隔をおいて長手棒状の鉄筋２１を複数本垂直状に溶接植設してある。そこで、捨てコンクリート２２にコンクリートを打設して基礎スラブ２３を形成し、同時に既製コンクリート杭１と基礎スラブコンクリート２３との接合構造を構成してある。
【０００３】
この接合構造では、複数本の鉄筋２１を基礎スラブコンクリート２３内に定着させてあるとともに、杭頭部３と端部鋼板４とを基礎スラブコンクリート２３の底２４から１００ｍｍほど基礎スラブコンクリート２３内に定着させ、植込部の支圧をもって基礎スラブコンクリート２３と既製コンクリート杭１の水平力伝達を果しているのである。
上記接合構造は、例えば従前のカットオフ中詰め工法による接合構造よりも経済的に施工でき、しかも性能も優れているので近年盛んに用いられている。
従来、上記の鉄筋は軸方向の力を受け持つものであったので、鉄筋と基礎スラブとの接着強度を強化するため鉄筋の呼び径と全長との比率を４０倍程度とした細長いものが用いられてきた。
【０００４】
また、従来の植え込み鉄筋工法には剛接合工法もあり、例えば、特開平９−９５９４１号公報に開示してある。この公報に開示してある剛接合工法は、鉄筋の下端部に雄ねじ部を設け、既製コンクリート杭の杭頭部に設けた端部鋼板に、雌ねじ孔を形成し、該雄ねじ部をこの雌ねじ孔に螺合し、この鉄筋の下端部に補強材を設け、この補強材の略下半部を該雄ねじ部に螺合している。さらに、鉄筋と螺合した補強材の内面に接着剤を塗着している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従前の植え込み鉄筋工法では、既製コンクリート杭の杭頭部の端部鋼板と端部鋼板に溶接した複数本の鉄筋との接合部分が弱く、鉄筋にある程度の曲げモーメントが増加すると端部鋼板と鉄筋との接合部分が曲がり、建造物の転倒問題が生じる。また、これ以外の工法として、既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの接合部をピン接合工法（軸力と剪断力を伝達するが、曲げモーメントを低減させる接合工法）にすることが望ましいが、実際この工法ではコストがかかり、実用的ではないという問題点がある。
【０００６】
また、剛接合工法は、特開平９−９５９４１号公報に開示してあるように、鉄筋と補強体とを接合するため、組み立て作業が困難であるとともに、この接合により鉄筋の植込部を曲がり難くしてあるから、解体作業が困難であり、地震等により杭体の許容耐力を越える荷重が作用した場合、杭頭部及び鉄筋が損傷及び破損に至るという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するため、既製コンクリート杭の杭頭部の損傷、破壊を防ぐことができる既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造は、既製コンクリート杭の杭頭部に設けている端部鋼板の露出した上面に複数本の異形スタッドを垂直状に起立させて植設しており、該異形スタッドの植込部から比較的短い範囲にわたり、該異形スタッドと基礎スラブコンクリートとの付着を切る構造としていることを特徴とする。
【０００９】
また、かかる手段として、上記異形スタッドの植込部から比較的短い範囲にわたり、又は、上記異形スタッドの植込部より比較的短い範囲だけでなく端部鋼板の上面にまで、筒状部及び／又は平板部からなる補強体によって覆っている。
上記基礎スラブコンクリートと上記異形スタッドとの付着を切る構造としている範囲を、該異形スタッドの植込部からほぼ１００ｍｍ程度までの範囲としている。また、上記異形スタッドとして異形鉄筋を用いるとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造を図１及び図２を用いて説明する。図中符号１は後述するように地中に埋設した既製コンクリート杭であり、これは前述の既製コンクリート杭と同様に、ほぼ円筒状の杭体２と、この杭体２の杭頭部３に固着した端部鋼板４とから構成されている。
既製コンクリート杭１を地中に埋設するとともに、端部鋼板４の露出した上面を摩擦が少ない比較的平滑な形状に形成してある。この端部鋼板４の露出した上面に、ほぼ等間隔をおいて複数本の異形スタッド５を垂直状に起立させて溶接植設してある。なお、本実施例では異形スタッド５として鉄筋を使用する（以下５を異形鉄筋とする）。また、この異形鉄筋５はコンクリートを付着させやすい形状に形成した鉄筋であり、その呼び径と全長との比率を４０倍程度としてあるとよい。
【００１１】
図１及び図２は異形鉄筋５の植込部６からほぼ１００ｍｍ程度までの範囲及び端部鋼板４の上面にわたり、補強体７を設けてある場合の実施例を示している。補強体７は、異形鉄筋５の植込部６からほぼ１００ｍｍ程度までの範囲にわたり異形鉄筋５を覆うためにほぼ円筒状に成っている筒状部８と、端部鋼板４の上面を覆っている平面部９とから構成されている。補強体７の表面は滑らかになっているので、補強体７は基礎スラブコンクリート２３を付着させにくい。即ち、補強体７は基礎スラブコンクリート２３に依存せず、曲げモーメントを低減させ、逆に異形鉄筋５の表面は粗いので、基礎スラブコンクリート２３を付着させやすい。このことより、異形鉄筋５は基礎スラブ２３に依存し、軸力と剪断力を伝達させやすいとともに、補強体７を有する部分に曲げるための伸びが集中する。
【００１２】
なお、異形鉄筋５の植込部６からほぼ１００ｍｍ程度の範囲にわたり、異形鉄筋５と基礎スラブコンクリート２３との付着を切っているが、ほぼ１００ｍｍ程度の範囲に限定する必要はなく、異形鉄筋５が筒状部８によって補助され得る程度の範囲において行えばよい。また、異形鉄筋５の植込部６からほぼ１００ｍｍ程度までの範囲及び端部鋼板４の上面にわたり、補強体７を設けているが、補強体７は異形鉄筋５の植込部６からほぼ１００ｍｍ程度までの範囲に設けていればよい。
【００１３】
この状態において、基礎スラブコンクリート２３を形成し、同時に杭頭接合構造を構成する。この杭頭接合構造では、複数本の異形鉄筋５、端部鋼板４及び既製コンクリート杭１の杭頭部３を基礎スラブコンクリート２３内に埋込み、これを基礎スラブコンクリート２３に定着させてある。一方、捨てコンクリート２２を基礎スラブコンクリート２３の底２４に衝合し配置して杭頭接合構造を構成している。
上記杭頭接合構造では、大きな荷重がかかっても、異形鉄筋５における基礎スラブコンクリート２３の付着を切った部分に伸びが集中することにより、衝撃を減少させることができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造は、既製コンクリート杭の杭頭部に設けている端部鋼板の露出した上面に複数本の異形スタッドを垂直状に起立させて植設しており、該異形スタッドの植込部から比較的短い範囲にわたり、該異形スタッドと基礎スラブコンクリートとの付着を切る構造としていることにより、地震の時など大きな荷重が異形スタッドに加わった場合において、異形スタッドにおける基礎スラブコンクリートとの付着を切った部分の伸びにより、既製コンクリート杭の杭頭部の回転・変形性能をよくし、結果的にピン接合に近い効果を有するとともに、曲げモーメントを低減させる。一方、異形スタッドが剥き出しの部分は粗いので、基礎スラブコンクリートに付着させやすい。このことより、異形スタッドは基礎スラブコンクリートに依存し、軸力と剪断力を伝達させやすい。
即ち、異形スタッドが剥き出しの部分は剛接合に近づけた固定度の高い接合を、また、異形スタッドと基礎スラブコンクリートとの付着を切る構造としている部分には異形スタッドを積極的に降伏させることによって高い変形性能（変形角１／３０程度）を有した半固定からピンに近い接合とすることにより、異形スタッドの植込部に柔軟性があるため、組み立て作業及び解体作業が容易であるうえ、地震等により杭体の許容耐力が従来の杭頭接合構造より増加し、杭頭部が損傷、破損することなく、スタッドが降伏することができる延性のある杭頭接合が確保されるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造の実施例を示す一部縦断斜視図である。
【図２】図１図示の杭頭接合構造を示す縦断正面図である。
【図３】従来の既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの接合構造を示す縦断斜視図である。
【符号の説明】
１ 既製コンクリート杭
２ 杭体
３ 杭頭部
４ 端部鋼板
５ 異形鉄筋
６ 植込部
７ 補強体
８ 筒状部
９ 平面部
２０ ＰＣ鋼線
２１ 鉄筋
２２ 捨てコンクリート
２３ 基礎スラブコンクリート
２４ 底

Claims (3)

1. 既製コンクリート杭の杭頭部に設けている端部鋼板の露出した上面に複数本の異形スタッドを垂直状に起立させて植設しており、上記異形スタッドの植込部から比較的短い範囲にわたり、筒状部によって覆い、異形スタッドと筒状部とを結合しない構成とし、これにより、該異形スタッドと基礎スラブコンクリートとの付着を切る構造としていることを特徴とする既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造。
2. 上記基礎スラブコンクリートと上記異形スタッドとの付着を切る構造としている範囲を、該異形スタッドの植込部からほぼ１００ｍｍ程度までの範囲としている請求項１に記載の既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造。
3. 上記異形スタッドとして異形鉄筋を用いている請求項１又は２に記載の既製コンクリート杭と基礎スラブコンクリートとの杭頭接合構造。

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