JP4187738B2 - 杭頭処理用キャップ及び二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、種々の建物の建設現場において、コンクリートを打設して場所打ち杭を構築する際に、余盛りコンクリ−トを効率よく除去するために用いられる杭頭処理用キャップ及び二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法に関する。

従来、特許文献１，２等に記載されているように場所打ちコンクリート杭を構築する際には、同一円周上に所定間隔をもって環状に配する複数本の直線状の主筋と、上記環状に配する複数の主筋を長手方向に所定間隔をもって固定する複数本の環状のフープ筋とを組み合わせて形成した筒状の鉄筋篭の上部に、底板に主筋を通す複数の孔を開けた杭頭処理用キャップを、底板の孔に主筋を通して被せ、この杭頭処理用キャップを取り付けた鉄筋篭を建設現場でクレーンで吊り上げ、建設現場の地面を掘削し安定液を充填して孔壁を安定させた縦孔に建て込み、上記杭頭処理用キャップの中央の貫通孔からトレミー管を挿入して縦孔内にコンクリートを打設している。

この際、コンクリートが泥水や縦孔壁の土砂などを巻き込んでしまうため、杭上部のコンクリートの品質が低下してしまうので、安全を見込んで、コンクリート天端高さに対して８０〜１００ｃｍ程度の余盛りを行い、この余盛り部分のスライムや不良コンクリートを杭頭処理用キャップの底板に形成したスリットから杭頭処理用キャップ内に取り込んでいる。

そしてコンクリートの養生後に、上記杭頭処理用キャップを除去して余盛りコンクリートの大部分を取り除くとともに、残りの余盛りコンクリートも取り除いて、上部構造物またはその基礎に固定される上記鉄筋篭の主筋の上部を露出させるようにしている。

ところで、場所打ちコンクリート杭を構築する方法として、最近は上記した工法以外に、低コストで耐震安全性を向上させるＨＲパイル（Half Rigid Pile）工法、すなわち、場所打ちコンクリート杭の杭頭半剛接合工法が採用されて来ている。この工法も、基本的には上記した従来の工法と同様に、鉄筋篭の主筋の上部に杭頭処理用キャップを取り付けて、上記と同様にして縦孔に鉄筋篭を立て込み、上記縦孔にコンクリートを打設して養生後に、杭頭処理用キャップを取り除いて余盛りコンクリートを取り除く工法であるが、さらに、コンクリート強度を高め、高強度せん断補強筋でせん断補強し、鉄筋篭の主筋の上部の接合部の外周を炭素繊維強化樹脂リングで補強することによって、鉄筋篭の主筋の上部を凸型にして接合部の面積を鉄筋篭の横断面の約半分にし、鉄筋篭の主筋の上部に発生する応力を抑制することによって、コンクリート杭や基礎部材の断面積を小さくでき、従来よりも大幅に施工コストダウンを図ることができる工法である。

このＨＲパイル工法に使用される鉄筋篭は、二重の鉄筋篭であって、同一円周上に所定間隔をもって環状に配する複数本の直線状の主筋と、上記環状に配する複数の主筋を長手方向に所定間隔をもって固定する複数本の環状のフープ筋とを組み合わせて形成した内側鉄筋筒の外側に、上記内側鉄筋筒の主筋より多い数の直線状の主筋を同一円周上に所定間隔をもって環状に配し、この環状に配する複数の主筋を長手方向に所定間隔をもって固定する複数本の環状のフープ筋とを組み合わせて形成した外側鉄筋筒を、所定間隔を以って配し、上記内側鉄筋筒と外側鉄筋筒とを連結部材によって二重の鉄筋筒状に形成したものであり、さらに、内側鉄筋筒を形成する主筋は、外側鉄筋筒を形成する主筋よりも長く、
内側鉄筋筒の主筋の上部は、外側鉄筋筒の主筋の上端よりもより８０〜１００ｃｍ位上に突出したのである。

一方、この二重の鉄筋篭の上部に取り付ける杭頭処理用キャップは、底板に余盛り部分のスライムや不良コンクリートを杭頭処理用キャップ内に浸入させるスリットを備えるとともに、上記の内側鉄筋筒の同一円周上の各主筋を挿入する丸孔と、この丸孔より外側の同一円周上で、上記外側鉄筋筒の同一円周上の各主筋を挿入する丸孔とを備えている。

そして、この杭頭処理用キャップを、二重の鉄筋篭の上部に取り付ける場合は、先に内側鉄筋筒の各主筋の上部を上記底板の内側の同一円周上に形成した各丸孔に挿入し、次に外側鉄筋筒の各主筋の上部を上記底板の外側の同一円周上に形成した各丸孔に挿入している。

ところが、上記底板の内側の同一円周上に形成される丸孔は、内側鉄筋筒の主筋を挿入し易いように内側鉄筋筒の主筋の径よりも少し大きめの径にしてある。そのため、クレーン等で吊り上げられた杭頭処理用キャップの揺れ等により、外側鉄筋筒の各主筋の上部を上記底板の外側の同一円周上に形成した各丸孔に挿入する場合、外側鉄筋筒の各主筋の位置と上記外側の同一円周上の各丸孔の位置とを一致させるのが難しくなり、杭頭処理用キャップを、この二重の鉄筋篭の上部に取り付けるのに手間取ってしまい、作業効率を損ねてしまうといった問題があった。

特開2000−154542号公報 特開平1-322020号公報

本発明は上記のような点に鑑みて開発されたものであり、その目的は、筒篭状の内側鉄筋筒と外側鉄筋筒からなる二重鉄筋篭の上部に、短時間に容易に取り付けできる杭頭処理用キャップ及び二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法を提供することにある。

請求項１に記載の本発明は、複数本の直線状の主筋と環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した内側鉄筋筒の外側に、上記内側鉄筋筒の主筋より多い数の直線状の主筋と環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した外側鉄筋筒を所定間隔を以って配し、上記内側鉄筋筒と外側鉄筋筒とを連結部材によって二重の鉄筋筒状に形成した二重鉄筋篭の上部に取り付けられる杭頭処理用キャップであって、トレミー管を導入するための内筒管と、上記内筒管より径が大きな外筒管と、中央部に上記トレミー管を貫通させる孔を有する環状の対をなす上板と底板とを少なくとも備え、上板は空気抜き穴を有すると共に上面に空気抜き穴を開閉する蓋部材を開閉自在に設け、底板は、中央のトレミー管を貫通させる孔の周囲に周縁から所定間隔を以って外側に向かって形成した複数の切欠開口部を有し、かつ、上記外側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の丸穴または長穴を同一円周上に有し、さらに、上記内側鉄筋筒の各主筋を挿入するそれぞれの長穴を同一円周上に有する杭頭処理用キャップである。

請求項２に記載の本発明は、底板の外側鉄筋筒の各主筋を挿入する丸穴または長穴並びに内側鉄筋筒の各主筋を挿入する長穴以外の底板の所定箇所に補強用リブを固着した請求項１記載の杭頭処理用キャップである。

請求項３に記載の本発明は、複数本の直線状の主筋と環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した内側鉄筋筒の外側に、上記内側鉄筋筒の主筋より多い数の直線状の主筋と、環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した外側鉄筋筒を所定間隔を以って配し、上記内側鉄筋筒と外側鉄筋筒とを連結部材によって二重の鉄筋筒状の二重鉄筋篭を形成し、かつ、上記二重鉄筋篭の内側鉄筋筒の各主筋の上端から下の同一の所定位置に座金を設け、この二重鉄筋篭の上記した座金から上の上部に、上板は空気抜き穴を有すると共に上面に空気抜き穴を開閉する蓋部材を開閉自在に設け、底板は中央のトレミー管を貫通させる孔の周囲に上記孔の周縁から所定間隔を以って外側に向かって形成した複数の切欠開口部を有すると共に、上記外側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の丸穴または長穴を同一円周上に有し、かつ上記内側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の長穴を同一円周上に有する、中央部にトレミー管を貫通させる孔を有する環状の対をなす上記した上板並びに底板と、上記トレミー管を導入するための内筒管と、上記内筒管より径が大きな外筒管とを少なくとも備えてなる杭頭処理用キャップを、上記底板の各丸穴または長穴に外側鉄筋筒の各主筋を挿入すると共に、底板の各長穴に内側鉄筋筒の各主筋を挿入して、底板が上記の座金に載置するまで被せ、上記杭頭処理用キャップを二重鉄筋篭の上記座金から上の上部に取り付けるようにした、二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法である。

請求項１に記載の本発明の杭頭処理用キャップでは、底板に、二重鉄筋篭の外側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の丸穴または長穴を同一円周上に形成すると共に、内側鉄筋筒の各主筋を挿入するそれぞれの長穴を同一円周上に形成してあるので、異なる円周上に配された内側鉄筋筒の主筋と外側鉄筋筒の主筋とを、底板の内側鉄筋筒用の長穴および外側鉄筋筒用の丸穴または長穴にそれぞれ容易に挿入することができ、杭頭処理用キャップの二重鉄筋篭の上部への取り付け作業に手間取ることなく作業効率を向上させることができる。また、底板には、中央のトレミー管を貫通させる孔の周囲に周縁から所定間隔を以って内側に切欠開口部を形成してあるので、本発明の杭頭処理用キャップを取り付けた二重鉄筋篭を建設現場の所定箇所に掘削した縦孔に建て込んでコンクリートを打設した場合にも、下からのコンクリート等の押圧に対して、底板の切欠開口部間の箇所が内側に変形してしまうといったことがない。

さらに、請求項１に記載の本発明の杭頭処理用キャップでは、上板の上面に空気抜き穴を開閉する蓋部材を開閉自在に設けてあるので、上記と同様に、杭頭処理用キャップを鉄筋篭の上部に取り付けて地面を掘削した縦孔に上記鉄筋篭を建て込み、コンクリートを打設した時に、下からの空気圧によって蓋部材を押し上げて空気抜き穴を開放して空気を逃がし、コンクリートの打設が完了すれば、下から蓋部材を押し上げる空気圧を受けることもなく、蓋部材は自然に元の位置に戻って空気抜き穴を閉じ、上からこの空気抜き穴を通って杭頭処理用キャップ内に砂や土等が入り込むのを防ぐことができる。

また、請求項２に記載の本発明の杭頭処理用キャップでは、底板に補強用リブを固着したことによって、鉄筋篭の上部に取り付けて地面を掘削した縦孔に上記鉄筋篭を建て込み、コンクリートを打設した時に、下からの安定液による水圧や、空気圧や、コンクリートの押圧によって底板が変形したり破れたりするのを防止できる。

請求項３に記載の本発明の二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法では、上記したような構成の杭頭処理用キャップを用いることによって容易にかつ迅速に取り付け作業を完了することができ、建設現場の基礎工事の作業効率を大きく向上させることができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法では、上板の上面に空気抜き穴を開閉する蓋部材を開閉自在に設けてあるので、上からこの空気抜き穴を通って杭頭処理用キャップ内に砂や土等が入り込むのを防ぐことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付の図を基に説明する。
図１〜図７は本発明にかかる一例の杭頭処理用キャップに関する図であり、この杭頭処理用キャップ１は、後述する二重鉄筋篭２の上部２ａ（図２参照）にコンクリートを打設する際のトレミー管（図示せず）を導入する内筒管３と、上記内筒管３より径（内径及び外径）が大きく長さの等しい外筒管４と、中央部に上記トレミー管を貫通させるそれぞれの孔５，６を有する環状の対をなす上板７並びに底板８と、外筒管４の上部に固着した複数の吊り具９とからなる。上記した上板７と底板８のそれぞれの孔５，６（図６参照）の径は、内筒管３の外径にほぼ等しい。

上板７（図３参照）は、平面視で上記したように環状であり、外径は上記外筒管４の内径にほぼ等しく（図６参照）、図示の例では、同一円周上の４箇所に等間隔に穴径４３φの空気抜き穴１３を形成し、各空気抜き穴１３を杭頭処理用キャップ１内の空気圧で開閉できるように、例えば１０ｃｍ角のゴム材からなる蓋部材２６を、上面７ａ（杭頭処理用キャップ１の外側の面）側から各空気抜き穴１３に被せるように配し、片側を複数のビス２７で固定した構成としている。勿論、空気抜き穴１３の数や配置や大きさ、および蓋部材２６の大きさや材質や形状は、図示の例に限らずその他の形状等に設計変更するも自由である。

底板８（図４参照）は、上記したように上板７と対をなす環状であり、上記したトレミー管を貫通させる中央の孔６の周囲に周縁１４から５０ｍｍの間隔を以って外側に向かって細長い二等辺三角形状の切欠開口部１５を、孔６の周囲に等間隔に１０個形成してある。さらに底板８には、二重鉄筋篭２（図２参照）の外側鉄筋筒１６の各主筋１７を挿入する複数（図示の例では穴数５０個、穴径５３φ）の丸穴１８を同一円周上に等間隔に形成し、さらに、上記内側鉄筋筒１１の各主筋１２を挿入するそれぞれの長穴１９を同一円周上に等間隔に８個形成したものである。上記の各長穴１９は、長辺側１９ａが１２０ｍｍ、短辺側１９ｂが７０ｍｍの穴であって、長辺側１９ａを同一円周上に沿わせて底板８に形成してある。なお、図１１に示すように底板８は、上記した長穴１９と共に丸穴１８を長穴に形成したものであってもよい。なお、上記した切欠開口部１５は、上記の例に限らず、図５に示すように二等辺三角形を分断した複数の台形状の切欠開口部であってもよい。

さらに上記の底板８の下面8ａ（図４参照）には、上記丸穴１８および長穴１９を遮ることのないようにして、帯状金属板によって格子状に形成した補強用リブ２１が固着してある。

上記杭頭処理用キャップ１は、上記した外筒管４の中心部に内筒管３を配し、上端側の外筒管４と内筒管３との間に上板７を配して溶接で固着し、下端側の外筒管４と内筒管３との間に底板８を配して溶接で固着し、さらに外筒管４の上部外周面の２箇所に吊り具９を溶接で固着して形成したものある。

次に上記のような構成からなる杭頭処理用キャップ１を、二重鉄筋篭２の上部２ａへの取り付け方法について説明する（図２参照）。

先ず上記の二重鉄筋篭２について説明すると、この二重鉄筋篭２（図９参照）は、内側鉄筋筒１１と外側鉄筋筒１６と連結部材２３によって二重の鉄筋筒状に形成したものである。内側鉄筋筒１１は、複数本の直線状の主筋１２を同一円周上に所定間隔を以って配し、各主筋１２を環状のフープ筋２２に溶接で固着してある。また、外側鉄筋筒１６は、内側鉄筋筒１１の主筋１２より多い数の直線状の主筋１７を同一円周上に所定間隔を以って配し、各主筋１７を環状のフープ筋２５に溶接で固着してある。上記のフープ筋２２、２５は、所定間隔毎にそれぞれの主筋１２、１７の長手方向に配してある。

また、二重鉄筋篭２の上部２ａの所定位置に正確に杭頭処理用キャップ１を取り付けられるように、図７、図８に示すように座金２４を各主筋１２に取り付けてある。すなわち、上記の主筋１２の上端から座金２４を各主筋１２にはめ込んだ際に、座金２４が各主筋１２の上端から下の所定の同一位置に取り付けられるように、上記同一位置にフープ筋２２を固着してある。各座金２４はこのフープ筋２２に当たって上記の主筋１２の上端からの同一位置に取り付けられる。

上記の二重鉄筋篭２の内側鉄筋筒１１の各主筋１２は、外側鉄筋筒１６よりも長く、外側鉄筋筒１６の各主筋１７の上端よりも突出している（図２参照）。

上記した杭頭処理用キャップ１はクレーンでワイヤーを介して吊り具９から吊り上げ、二重鉄筋篭２の上部２ａに被せる。この場合、二重鉄筋篭２の内側鉄筋筒１１の各主筋１２は杭頭処理用キャップ１の底板８の長穴１９から杭頭処理用キャップ１内に先に挿入され、少し遅れて外側鉄筋筒１６の各主筋１７が底板８の丸穴１８から杭頭処理用キャップ１内に挿入される。そして杭頭処理用キャップ１は、上記した座金２４に底板８を当接させて二重鉄筋篭２の上部２ａの所定位置に取り付けられる。

この際、内側鉄筋筒１１の各主筋１２を挿入する底板８の穴は長穴１９であるので、各主筋１２を底板８の長穴１９に挿入しても、杭頭処理用キャップ１は円周方向（長穴１９の長辺側１９ａ）（図４参照）に動かすことができる。

したがって、少し遅れて底板８の丸穴１８（この丸穴１８は主筋１７の径より少し大きい径に形成してある。）に挿入される外側鉄筋筒１６の各主筋１７の中心が各丸孔１８の中心とずれて、各主筋１７が各丸孔１８に挿入しにくくなっても、内側鉄筋筒１１の各主筋１２を上記長穴１９に挿入した状態で杭頭処理用キャップ１を円周方向（および半径方向）に動かすことにより、すぐに各主筋１２を各丸穴１８に同時に容易に挿入することができる。

このようにして二重鉄筋篭２の上部２ａに杭頭処理用キャップ１を取り付けた後は、杭頭処理用キャップ１の外筒管４の下部と、二重鉄筋篭２の外側鉄筋筒１６の上部とを、繋ぎ部材２８で溶接して接続しておく（図２参照）。このように二重鉄筋篭２と杭頭処理用キャップ１とを接続しておくことにより、所定の地面を掘削して形成した縦孔に杭頭処理用キャップ１を被せた二重鉄筋篭２を挿入してコンクリートを打設した際に、下からの空気圧やコンクリート等の押圧によって杭頭処理用キャップ１が浮き上がるのを防止することができる。

上記したようにして本発明にかかる杭頭処理用キャップ１を使用して二重鉄筋篭２の上部２ａに杭頭処理用キャップ１を取り付けることにより、容易にかつ短時間にかつ確実に杭頭処理用キャップ１を二重鉄筋篭２の上部２ａの所定位置に取り付けることができる。

上記の蓋部材２６を備えた上板７を有する杭頭処理用キャップ１では、この杭頭処理用キャップ１を取り付けた二重鉄筋篭２を、地面を掘削して形成した縦孔に建込んで、この縦孔内にトレミー管でコンクリートを打設した場合、コンクリートの上部に浮き上がってくるスライムや不良生コンクリートは、上記底板８の切欠開口部１５から上記内筒管３と外筒管４との間の空間に浸入する。またコンクリートの打設に伴って上昇してくる空気は、底板８の各切欠開口部１５を通って内筒管３と外筒管４の間に入り込み、上板７の空気抜き穴１３の蓋部材２６を押し上げて各空気抜き穴１３から外に排出され、杭頭処理用キャップ１の浮き上がりを防止する。そして生コンクリートの打設後は、下からの空気による押し上げもなくなり、蓋部材２６は元に戻って空気抜き穴１３を塞ぎ、外からの空気抜き穴１３を通っての異物の入り込みを防止することができる。

本発明にかかる杭頭処理用キャップの一部切欠斜視図である。 本発明にかかる杭頭処理用キャップを鉄筋篭の上部に取り付けた状態の一部 切欠斜視図である。 本発明にかかる杭頭処理用キャップの上板の上面から見た平面図である。 本発明にかかる杭頭処理用キャップの底板の裏面から見た平面図である。 切欠開口部の他の例の説明図である。 本発明にかかる杭頭処理用キャップの一部切欠の縦断面図である。 本発明にかかる杭頭処理用キャップの底板の上面から見た平面図である。 本発明にかかる座金の平面図である。 二重鉄筋篭の上部の横断面図である。 本発明にかかる杭頭処理用キャップの他の例の底板の平面図である。

符号の説明

１ 杭頭処理用キャップ
２ 二重鉄筋篭
２ａ 上部
３ 内筒管
４ 外筒管
５，６ 孔
７ 上板
８ 底板
１１ 内側鉄筋筒
１２ 主筋
１３ 空気抜き穴
１５ 切欠開口部
１６ 外側鉄筋筒
１７ 主筋
１８ 丸穴
１９ 長穴
２１ 補強用リブ
２２ フープ筋
２３ 連結部材
２４ 座金
２５ フープ筋
２６ 蓋部材

Claims (3)

1. 複数本の直線状の主筋と環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した内側鉄筋筒の外側に、上記内側鉄筋筒の主筋より多い数の直線状の主筋と環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した外側鉄筋筒を所定間隔を以って配し、上記内側鉄筋筒と外側鉄筋筒とを連結部材によって二重の鉄筋筒状に形成した二重鉄筋篭の上部に取り付けられる杭頭処理用キャップであって、
   トレミー管を導入するための内筒管と、上記内筒管より径が大きな外筒管と、中央部に上記トレミー管を貫通させる孔を有する環状の対をなす上板と底板とを少なくとも備え、
   上板は空気抜き穴を有すると共に上面に空気抜き穴を開閉する蓋部材を開閉自在に設け、底板は、中央のトレミー管を貫通させる孔の周囲に周縁から所定間隔を以って外側に向かって形成した複数の切欠開口部を有し、かつ、上記外側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の丸穴または長穴を同一円周上に有し、さらに、上記内側鉄筋筒の各主筋を挿入するそれぞれの長穴を同一円周上に有することを特徴とする杭頭処理用キャップ。
2. 底板の外側鉄筋筒の各主筋を挿入する丸穴または長穴並びに内側鉄筋筒の各主筋を挿入する長穴以外の底板の所定箇所に補強用リブを固着した請求項１記載の杭頭処理用キャップ。
3. 複数本の直線状の主筋と環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した内側鉄筋筒の外側に、上記内側鉄筋筒の主筋より多い数の直線状の主筋と、環状のフープ筋とを組み合わせて筒状に形成した外側鉄筋筒を所定間隔を以って配し、上記内側鉄筋筒と外側鉄筋筒とを連結部材によって二重の鉄筋筒状の二重鉄筋篭を形成し、かつ、上記二重鉄筋篭の内側鉄筋筒の各主筋の上端から下の同一の所定位置に座金を設け、
   この二重鉄筋篭の上記した座金から上の上部に、上板は空気抜き穴を有すると共に上面に空気抜き穴を開閉する蓋部材を開閉自在に設け、底板は中央のトレミー管を貫通させる孔の周囲に上記孔の周縁から所定間隔を以って外側に向かって形成した複数の切欠開口部を有すると共に、上記外側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の丸穴または長穴を同一円周上に有し、かつ上記内側鉄筋筒の各主筋を挿入する複数の長穴を同一円周上に有する、中央部にトレミー管を貫通させる孔を有する環状の対をなす上記した上板並びに底板と、上記トレミー管を導入するための内筒管と、上記内筒管より径が大きな外筒管とを少なくとも備えてなる杭頭処理用キャップを、上記底板の各丸穴または長穴に外側鉄筋筒の各主筋を挿入すると共に、底板の各長穴に内側鉄筋筒の各主筋を挿入して、底板が上記の座金に載置するまで被せ、上記杭頭処理用キャップを二重鉄筋篭の上記座金から上の上部に取り付けるようにした、二重鉄筋篭の上部への杭頭処理用キャップの取り付け方法。

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